JP2009139547A - Developing device, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent problems such as leaking or scattering of toner resulting from generation of toner aggregation in a developing device using a toner carrying roller having recesses and projections on its surface, and to provide an image forming apparatus and an image forming method. <P>SOLUTION: Among the projections formed on the surface of a developing roller 44, projection extension faces formed by virtually extending top faces of the projecting parts 441a and 442a belonging to adjacent projecting rows in a width direction X do not overlap each other. When the edge 462e of an elastic member 462 disposed on a restricting member 46 and kept in pressure contact with the top face of the one projection 441a moves to the top face of another projection 441b, there is a period when the edge 462e does not temporarily come into contact with any top faces of projecting parts. At this time, since the edge 462e projects toward the recess 442, as the developing roller 44 rotates, the edge 462e periodically moves vertically and crashes toner aggregation entering the recess 442. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、表面にトナーを担持するトナー担持ローラを有する現像装置および該ローラを用いて静電潜像をトナーにより現像する画像形成装置ならびに方法に関するものである。   The present invention relates to a developing device having a toner carrying roller for carrying toner on its surface, and an image forming apparatus and method for developing an electrostatic latent image with toner using the roller.

像担持体上に担持された静電潜像をトナーにより現像する技術においては、略円筒形状に形成され表面にトナーを担持するトナー担持ローラを像担持体に対向配置したものが広く使用されている。本願出願人は、このようなトナー担持ローラの表面に担持されるトナーの特性を改善するため、円筒形状に形成されたローラの表面に規則的に配置された凸部と、該凸部の周囲を取り囲む凹部とを設けたトナー担持ローラを採用した現像装置について先に開示した(特許文献1参照)。このような構造は、表面の凹凸パターンが管理されて均一であるために、ローラ表面に担持されるトナー層の厚さや帯電量等を制御しやすいという利点がある。   In a technique for developing an electrostatic latent image carried on an image carrier with toner, a toner having a substantially cylindrical shape and a toner carrying roller that carries the toner on the surface is opposed to the image carrier. Yes. In order to improve the characteristics of the toner carried on the surface of such a toner carrying roller, the applicant of the present application has regularly arranged protrusions on the surface of the roller formed in a cylindrical shape, and the periphery of the protrusions. A developing device that employs a toner carrying roller provided with a recess surrounding the toner is disclosed above (see Patent Document 1). Such a structure has an advantage that the thickness and charge amount of the toner layer carried on the roller surface can be easily controlled because the uneven pattern on the surface is controlled and uniform.

上記のように構成された画像形成装置においては、トナー担持ローラの凸部および凹部に担持されるトナー層厚さを所定厚さに規制するために、トナー担持ローラ表面のトナー層に層厚規制部材(規制ブレード)を当接させている。   In the image forming apparatus configured as described above, in order to regulate the thickness of the toner layer carried on the convex and concave portions of the toner carrying roller to a predetermined thickness, the layer thickness regulation on the toner layer on the surface of the toner carrying roller is performed. A member (regulation blade) is in contact.

特開2007−121949号公報(図10)JP2007-121949A (FIG. 10)

しかしながら、上記のような構造を有するトナー担持ローラを使用する場合、凹凸が均一であるが故に、トナー担持ローラ上のトナー層厚を厳密に管理しなければトナー担持ローラ表面からのトナーの飛散やカブリの発生が問題となる。特に、規制ブレードからの押圧によりトナーが圧粉状態になると、トナー同士が凝集して大きな塊となったり、トナーから離脱した外添剤やワックス等の塊が核になってさらに大きなトナー塊を作る。これらが現像器外へ漏れ出し、飛散したり画像に付着してカブリを生じさせたりする。また、こうして生成されたトナーの凝集体がトナー担持ローラに固着してフィルミングを起こし画像欠陥を生じさせることもある。   However, when the toner carrying roller having the above-described structure is used, the unevenness is uniform. Therefore, if the toner layer thickness on the toner carrying roller is not strictly controlled, The occurrence of fog is a problem. In particular, when the toner is compressed by the pressure from the regulating blade, the toners aggregate to form a large lump, or a lump of external additive or wax separated from the toner becomes a core to form a larger toner lump. create. These leak out of the developing device and are scattered or adhered to the image to cause fogging. In addition, the toner aggregates thus generated may adhere to the toner carrying roller and cause filming to cause image defects.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、表面に凹凸を設けたトナー担持ローラを用いる現像装置および画像形成装置ならびに方法において、トナー凝集体の生成に起因するトナーの漏れや飛散、カブリなどの問題を未然に防止することのできる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a developing device and an image forming apparatus and method using a toner carrying roller having a concavo-convex surface, toner leakage and scattering due to the formation of toner aggregates, fogging, etc. It is an object of the present invention to provide a technique capable of preventing the above problem.

この発明にかかる現像装置は、上記目的を達成するため、略円筒形状に形成され、その表面に帯電トナーによるトナー層を担持しながら回転するトナー担持ローラと、前記トナー担持ローラ表面に当接して前記トナー担持ローラ表面に担持されるトナー層を規制する規制部材とを備え、前記規制部材は、弾性体により形成されて前記トナー担持ローラの回転軸に平行な幅方向に延びるエッジ部を有する弾性当接体を備えるとともに、該エッジ部が前記トナー担持ローラ表面に圧接される一方、前記トナー担持ローラ表面には、該ローラの回転軸に平行な幅方向に沿って一列に配列された複数の凸部からなる凸部列が、前記幅方向に直交し前記トナー担持ローラの周面に沿った周方向に複数列設けられるとともに、前記凸部の頂面が互いに同一の円筒面の一部を成しており、しかも、前記凸部のそれぞれについて、当該凸部の頂面を前記幅方向に引き伸ばすことで得られる、前記円筒面の一部をなす仮想的な面を当該凸部の凸部延長面と定義したとき、同一の前記凸部列に属する前記凸部の間では前記凸部延長面同士が互いに重なり合う一方、互いに異なる前記凸部列に属する前記凸部の間では、前記凸部延長面同士が重ならないことを特徴としている。   In order to achieve the above-mentioned object, the developing device according to the present invention is formed in a substantially cylindrical shape, and a toner carrying roller that rotates while carrying a toner layer of charged toner on the surface thereof, and abuts on the surface of the toner carrying roller. A regulating member that regulates a toner layer carried on the surface of the toner carrying roller, and the regulating member is formed of an elastic body and has an elastic portion having an edge portion extending in a width direction parallel to the rotation axis of the toner carrying roller. A contact body is provided, and the edge portion is pressed against the surface of the toner carrying roller, while a plurality of rows arranged in a line along the width direction parallel to the rotation axis of the roller are formed on the surface of the toner carrying roller. Plural rows of convex portions are provided in a circumferential direction perpendicular to the width direction and along the peripheral surface of the toner carrying roller, and the top surfaces of the convex portions are the same as each other. A virtual surface forming a part of the cylindrical surface is formed by extending a top surface of the convex portion in the width direction for each of the convex portions. When defined as a convex extension surface of the convex part, the convex extension surfaces overlap each other between the convex parts belonging to the same convex part row, while the convex parts belonging to the different convex part rows It is characterized in that the convex extended surfaces do not overlap each other.

このように構成された発明では、トナー担持ローラ表面のうち凸部に弾性当接体のエッジ部を当接させることにより、凸部と凸部との間のトナー担持ローラ回転軸からの距離が凸部よりも小さく凸部を取り囲む領域(以下、「凹部」という)にトナーが担持される一方、凸部にはトナーが担持されない。これにより凸部においてトナーが規制部材により押圧されることがないので、規制部材の押圧に起因するトナー凝集体の生成が抑えられる。   In the invention configured as described above, the distance from the rotating shaft of the toner carrying roller between the convex portion and the convex portion is made by abutting the edge portion of the elastic abutting member on the convex portion of the toner carrying roller surface. The toner is carried in a region (hereinafter referred to as “concave portion”) that is smaller than the convex portion and surrounds the convex portion, whereas no toner is carried on the convex portion. Thereby, since the toner is not pressed by the regulating member at the convex portion, the generation of the toner aggregate due to the pressing of the regulating member is suppressed.

また、規制部材が有する弾性当接体は、トナー担持ローラの凸部に圧接されることにより弾性変形する。一方、1つの凸部列とこれに隣接する凸部列との間では、トナー担持ローラの表面が凸部より後退しているため、弾性当接体のエッジ部に加わる圧力が軽減され弾性変形による変形量が小さくなる。つまり、トナー担持ローラの回転に伴って弾性当接体と当接する凸部列が順番に切り換わってゆく際に、弾性当接体は圧接による弾性変形と弛緩とを周期的に繰り返すことになる。このため、弾性当接体のエッジ部が該凹部の底部に向かってせり出してくることになる。こうして凹部の底に向かってせり出すエッジ部は、凹部に担持されるトナーを打撃するように作用する。   Further, the elastic contact body of the regulating member is elastically deformed by being pressed against the convex portion of the toner carrying roller. On the other hand, since the surface of the toner carrying roller is retracted from the convex portion between one convex portion row and the convex portion row adjacent thereto, the pressure applied to the edge portion of the elastic contact member is reduced and elastic deformation occurs. The amount of deformation due to becomes smaller. That is, when the convex portion row that contacts the elastic contact member is sequentially switched as the toner carrying roller rotates, the elastic contact member periodically repeats elastic deformation and relaxation due to the pressure contact. . For this reason, the edge part of an elastic contact body protrudes toward the bottom part of this recessed part. Thus, the edge portion protruding toward the bottom of the recess acts to strike the toner carried in the recess.

凹部に担持されたトナーに単に押圧力を加えただけでは、トナー同士を凝集させたりトナー担持ローラ表面にトナーを押し付けて固着させてしまうおそれがあるが、この発明によれば、エッジ部が凹部に対する打撃と圧力の緩和とを交互に行うように振動するため、凹部やその近傍にあるトナーの塊を破砕することができる。後述するが、このことは実験により確かめられている。こうしてトナー凝集体を早い段階で破砕することにより、この発明では、より大きなトナー塊が成長して漏れ、飛散、カブリ、フィルミング等の原因となるのを未然に防止することができる。また、凹部またはその近傍のトナーを刺激することでその流動性を高め、トナー層の均一性を向上させる効果も得られる。   If a pressing force is simply applied to the toner carried in the recesses, the toners may be agglomerated or pressed against the surface of the toner carrying roller to be fixed. Since the vibration is performed so as to alternately perform the blow to the pressure and the relaxation of the pressure, the toner lump in the concave portion and the vicinity thereof can be crushed. As will be described later, this has been confirmed by experiments. By crushing the toner aggregates at an early stage in this way, in the present invention, it is possible to prevent a larger toner lump from growing and causing leakage, scattering, fogging, filming, and the like. Further, by stimulating the toner in the concave portion or in the vicinity thereof, the fluidity can be improved and the uniformity of the toner layer can be improved.

ここで、前記弾性当接体の前記エッジ部が前記トナー担持ローラ表面のうち前記凸部を取り囲む凹部と対向した状態では、前記エッジ部と前記凹部との間隔がゼロより大きいことが望ましい。凹部へのエッジ部のせり出し量が大きくなりすぎると、凹部に担持されたトナーへの押圧力が大きくなってトナーに過剰な圧力を与えてしまうことになる。これを防止するため、エッジ部が凹部と対向し凹部の底に向かってせり出した状態でも、エッジ部と凹部との間にある程度の間隔が確保されていることが望ましい。   Here, in a state where the edge portion of the elastic contact body faces a concave portion surrounding the convex portion on the surface of the toner carrying roller, it is desirable that a distance between the edge portion and the concave portion is larger than zero. If the protruding amount of the edge portion to the concave portion becomes too large, the pressing force to the toner carried in the concave portion becomes large, and an excessive pressure is applied to the toner. In order to prevent this, it is desirable that a certain amount of space be secured between the edge portion and the recess even when the edge portion faces the recess and protrudes toward the bottom of the recess.

例えば、前記弾性当接体の前記エッジ部が前記凹部と対向した状態では、前記エッジ部と前記凹部との間隔がトナーの体積平均粒径よりも大きくなるようにすることができる。このようにすると、凹部に少なくとも1層の、しかも規制部材による押圧を受けていないトナーを担持させることができる。   For example, in a state where the edge portion of the elastic contact body faces the concave portion, the distance between the edge portion and the concave portion can be made larger than the volume average particle diameter of the toner. In this way, at least one layer of toner that is not pressed by the regulating member can be carried in the recess.

また、例えば、前記エッジ部と前記凹部との間隔がトナーの最大粒径よりも大きくなるようにしてもよい。このようにすれば、トナーに含まれる最も大きな粒子も凹部に担持させることが可能となる。このため、粒径の大きなトナーばかりが使用されずに残ってしまうという問題がなくなる。なお、トナーの最大粒径については例えば、トナーの粒径分布における個数基準の50%粒子径の値に、幾何標準偏差の3倍を加えた値として規定することができる。上記のようにすることにより、ほとんど(約99.7%)のトナー粒子を凹部に担持させることができる。   Further, for example, the interval between the edge portion and the concave portion may be larger than the maximum particle size of the toner. In this way, the largest particles contained in the toner can be carried on the recesses. This eliminates the problem that only toner having a large particle size remains unused. The maximum particle diameter of the toner can be defined as, for example, a value obtained by adding three times the geometric standard deviation to the value of the number-based 50% particle diameter in the toner particle size distribution. By doing the above, almost (about 99.7%) of toner particles can be carried in the recesses.

また、前記弾性当接体の端面のうち前記トナー担持ローラの回転方向における上流側端面は、前記トナー担持ローラの表面に対し略垂直に屹立していることが好ましい。こうすることで、凹部のトナーを必要以上に掻き出したり、過剰なトナーにより規制部材がトナー担持ローラから浮き上がるのを防止して、凹部に担持されるトナーの量を安定させることができる。   Moreover, it is preferable that the upstream end surface in the rotation direction of the toner carrying roller among the end surfaces of the elastic contact body is erected substantially perpendicular to the surface of the toner carrying roller. By doing so, it is possible to prevent the toner in the recess from being scraped out more than necessary, or to prevent the regulating member from floating from the toner carrying roller due to excessive toner, thereby stabilizing the amount of toner carried in the recess.

また、前記弾性当接体の前記エッジ部のうち、前記トナー担持ローラの回転方向において最も前方の最先部と最も後方の最後部との間の前記周方向における位置の差が、隣接する2つの前記凸部延長面の前記周方向の間隔よりも小さいことが望ましい。   Further, among the edge portions of the elastic contact body, a difference in position in the circumferential direction between the frontmost frontmost portion and the rearmost rearmost portion in the rotation direction of the toner carrying roller is adjacent to 2. It is desirable that the distance is smaller than the interval in the circumferential direction between the two protrusion extension surfaces.

弾性当接体のエッジ部は幅方向に沿った完全な直線状であることが理想的であるが、実際の装置においては必ずしもこのようにならず、エッジ部のなす直線が幅方向から僅かに傾いたり(スキュー)、エッジ部が直線状にならずに湾曲したり波打つことがあり得る。このようなエッジ部の若干の位置ずれは許容されることが好ましいが、この位置ずれが大きすぎると、エッジ部全体が凸部との圧接から解放される期間が存在しなくなりトナー凝集体に対する破砕効果が弱まってしまう。上記のように、エッジ部のうちトナー担持ローラの回転方向において最も前方に位置する最先部と、同方向において最も後方に位置する最後部との周方向における位置の差が隣接する2つの凸部延長面の間隔よりも小さくなる範囲に留めておけば、エッジ部全体が凸部との圧接から解放される期間が必ず存在し、トナー凝集体に対する破砕効果を効果的に発揮させることができる。   Ideally, the edge part of the elastic contact body should be a perfect straight line along the width direction. However, in an actual device, this is not always the case, and the straight line formed by the edge part is slightly smaller than the width direction. Inclination (skew), the edge portion may be curved or undulated without being linear. It is preferable that such a slight misalignment of the edge portion is allowed. However, if this misalignment is too large, there is no period in which the entire edge portion is released from the pressure contact with the convex portion, and the toner aggregate is crushed. The effect will be weakened. As described above, the difference in the circumferential position between the foremost portion of the edge portion positioned forward in the rotation direction of the toner carrying roller and the rearmost portion positioned rearward in the same direction is adjacent to the two protrusions. If it is kept in a range smaller than the interval between the extended portions, there is always a period in which the entire edge portion is released from the pressure contact with the convex portion, and the crushing effect on the toner aggregate can be effectively exhibited. .

また、前記弾性当接体が前記トナー担持ローラに当接することにより形成される規制ニップの周方向における幅が、前記周方向に隣接する前記凸部列にそれぞれ属する2つの前記凸部の間隔よりも小さいことが好ましい。ニップ幅が凸部の間隔より狭いということは、弾性当接体が同時に2以上の凸部列と当接することがないことを意味している。このようにした場合、ニップ幅が大きく弾性当接体が同時に2以上の凸部列と当接する場合よりもエッジ部の変位量を大きくすることができ、エッジ部によるトナー凝集体の破砕効果を高めることができる。   Further, the width in the circumferential direction of the regulation nip formed by the elastic contact body contacting the toner carrying roller is larger than the interval between the two convex portions belonging to the convex row adjacent to the circumferential direction. Is preferably small. The fact that the nip width is narrower than the interval between the convex portions means that the elastic contact body does not simultaneously contact two or more convex portion rows. In this case, the displacement amount of the edge portion can be made larger than the case where the elastic contact body has a large nip width and simultaneously contacts two or more convex row, and the crushing effect of the toner aggregate by the edge portion can be increased. Can be increased.

また、前記周方向において隣接する2つの前記凸部列の間では、各凸部の前記幅方向における位置が互いに異なるようにしてもよい。このようにすると、弾性当接体が凸部と当接する位置がトナー担持ローラの回転に伴い周期的に変動することになる。これにより弾性当接体のエッジ部はうねりを伴う複雑な変形をするので、トナー凝集体の破砕効果を高めるとともに、弾性当接体へのトナー固着を防止することができる。   Moreover, you may make it the position in the said width direction of each convex part differ mutually between the two said convex part row | line | columns adjacent in the said circumferential direction. In this way, the position where the elastic contact body comes into contact with the convex portion periodically changes as the toner carrying roller rotates. As a result, the edge portion of the elastic contact member undergoes complicated deformation accompanied by undulation, so that the crushing effect of the toner aggregate can be enhanced and toner adhesion to the elastic contact member can be prevented.

また、前記トナー担持ローラでは、前記凸部と前記凹部とを繋ぐ側面部の法線が、前記トナー担持ローラの回転軸から遠ざかる方向の成分を有しているのが好ましい。つまり、凸部と凹部とが緩やかな斜面で繋がれているのが好ましい。こうすることで、トナー担持ローラの回転に伴い凸部が次々と弾性当接体との当接部分に送り込まれエッジ部と摺擦されることになるが、凹部から凸部に繋がる面を緩やかな斜面とすることで、エッジ部が凸部の側面に引っかかることがなくなり、トナー担持ローラの駆動トルクを小さくすることができる。また、最初に凸部と当接する箇所のエッジ部の永久変形や欠け等を防止することができる。   In the toner carrying roller, it is preferable that a normal line of a side surface connecting the convex portion and the concave portion has a component in a direction away from a rotation axis of the toner carrying roller. That is, it is preferable that the convex portion and the concave portion are connected by a gentle slope. By doing so, the convex portion is successively fed into the contact portion with the elastic contact body as the toner carrying roller rotates and is rubbed against the edge portion, but the surface connecting the concave portion to the convex portion is gently loosened. By using a smooth slope, the edge portion is not caught on the side surface of the convex portion, and the driving torque of the toner carrying roller can be reduced. Further, it is possible to prevent permanent deformation, chipping, or the like of the edge portion where the first contact is made with the convex portion.

この場合において前記側面部の勾配は、前記トナー担持ローラの回転方向において前記凸部の後方側で該凸部の前方側よりも急峻であるのがより好ましい。このようにすると、トナー担持ローラの回転によりエッジ部に向かって進行する凸部の前端側ではエッジ部が緩やかな斜面に当接することになり徐々に弾性変形が進むのに対し、凸部の後端側では短時間で一気に変形が緩和されることとなるので、トナーに対する打撃力がより高まり、トナー凝集体の破砕効果が高くなる。   In this case, it is more preferable that the gradient of the side surface portion is steeper on the rear side of the convex portion in the rotation direction of the toner carrying roller than on the front side of the convex portion. In this case, the edge portion comes into contact with a gentle slope on the front end side of the convex portion that advances toward the edge portion due to the rotation of the toner carrying roller, and the elastic deformation gradually progresses, whereas the rear portion of the convex portion progresses. Since deformation at the end side is alleviated at once in a short time, the impact force on the toner is further increased, and the crushing effect of the toner aggregate is enhanced.

また、この発明は、前記トナーの体積平均粒径が5μm以下である現像装置に適用された場合に特に顕著な効果を奏する。このような粒径の小さなトナーではトナー粒子間に作用するファンデルワールス力が強いためトナーの凝集が起こりやすい。また、特に非磁性一成分トナーを使用するジャンピング現像方式の装置では、十分な量のトナー飛翔を行わせるために、トナーの流動性を高める必要がある。具体的には、例えばシリカやチタニアなどの小粒径の外添剤の添加量を多くする必要がある。このため、遊離外添剤が多くなる傾向があり、外添剤がトナー母粒子から離脱したり、流動性が経時的に低下しやすい。このためトナー塊が生じやすい。このようなトナーを使用した装置に本発明を適用することにより、トナー塊の生成に起因する諸問題を効果的に解消することができる。   In addition, the present invention has a particularly remarkable effect when applied to a developing device in which the toner has a volume average particle diameter of 5 μm or less. In such a toner having a small particle size, the van der Waals force acting between the toner particles is strong, and the toner is likely to aggregate. In particular, in a jumping development type apparatus using a non-magnetic one-component toner, it is necessary to improve the fluidity of the toner in order to cause a sufficient amount of toner to fly. Specifically, it is necessary to increase the amount of external additives having a small particle diameter such as silica and titania. For this reason, there is a tendency for the amount of free external additives to increase, and the external additives tend to be detached from the toner base particles, and the fluidity tends to decrease with time. For this reason, a toner lump is easily generated. By applying the present invention to an apparatus using such a toner, it is possible to effectively solve various problems resulting from the generation of a toner lump.

また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、静電潜像を担持する像担持体と、略円筒形状に形成され、前記像担持体と対向配置されて、表面に帯電トナーによるトナー層を担持しながら回転するトナー担持ローラと、前記トナー担持ローラ表面に当接して前記トナー担持ローラ表面に担持されるトナー層を規制する規制部材とを備え、前記規制部材は、弾性体により形成されて前記トナー担持ローラの回転軸に平行な幅方向に延びるエッジ部を有する弾性当接体を備えるとともに、該エッジ部が前記トナー担持ローラ表面に圧接される一方、前記トナー担持ローラ表面には、該ローラの回転軸に平行な幅方向に沿って一列に配列された複数の凸部からなる凸部列が、前記幅方向に直交し前記トナー担持ローラの周面に沿った周方向に複数列設けられるとともに、前記凸部の頂面が互いに同一の円筒面の一部を成しており、しかも、前記凸部のそれぞれについて、当該凸部の頂面を前記幅方向に引き伸ばすことで得られる、前記円筒面の一部をなす仮想的な面を当該凸部の凸部延長面と定義したとき、同一の前記凸部列に属する前記凸部の間では前記凸部延長面同士が互いに重なり合う一方、互いに異なる前記凸部列に属する前記凸部の間では、前記凸部延長面同士が重ならないことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention is formed in an approximately cylindrical shape with an image carrier that carries an electrostatic latent image, and is placed opposite to the image carrier to charge the surface. A toner carrying roller that rotates while carrying a toner layer of toner, and a regulating member that abuts the surface of the toner carrying roller and regulates the toner layer carried on the surface of the toner carrying roller, wherein the regulating member is elastic And an elastic contact body having an edge portion formed in a body and extending in a width direction parallel to the rotation axis of the toner carrying roller, and the edge portion is pressed against the surface of the toner carrying roller. On the surface, a convex row composed of a plurality of convex portions arranged in a line along the width direction parallel to the rotation axis of the roller is perpendicular to the width direction and is on the peripheral surface of the toner carrying roller. A plurality of rows are provided in the circumferential direction, and the top surfaces of the convex portions form part of the same cylindrical surface, and the top surfaces of the convex portions of the convex portions are the widths of the convex portions. When a virtual surface forming a part of the cylindrical surface obtained by stretching in the direction is defined as a convex extended surface of the convex portion, the convex portion between the convex portions belonging to the same convex portion row is defined. While the part extension surfaces overlap each other, the protrusion extension surfaces do not overlap between the protrusions belonging to the different protrusion rows.

さらに、この発明にかかる画像形成方法は、略円筒形状に形成され、表面に帯電トナーによるトナー層を担持しながら回転するトナー担持ローラと、静電潜像を担持する像担持体とを対向配置して、前記静電潜像をトナーにより現像する画像形成方法であって、上記目的を達成するため、前記トナー担持ローラ表面に、該ローラの回転軸に平行な幅方向に沿って一列に配列されてその頂面が互いに同一の円筒面の一部を成す複数の凸部からなる凸部列を、前記幅方向に直交し前記トナー担持ローラの周面に沿った周方向に複数列設けるとともに、前記凸部のそれぞれについて、当該凸部の頂面を前記幅方向に引き伸ばすことで得られる、前記円筒面の一部をなす仮想的な面を当該凸部の凸部延長面と定義したとき、同一の前記凸部列に属する前記凸部の間では前記凸部延長面同士が互いに重なり合う一方、互いに異なる前記凸部列に属する前記凸部の間では、前記凸部延長面同士が重ならない構造とし、前記規制部材を、弾性体により形成されて前記トナー担持ローラの回転軸に平行な幅方向に延びるエッジ部を有する弾性当接体を備えた構造とし、前記エッジ部を前記トナー担持ローラ表面に圧接させて前記トナー担持ローラに担持されるトナーの量を規制しながら、該トナーにより前記像担持体に担持された静電潜像を現像することを特徴としている。   Further, the image forming method according to the present invention comprises a toner carrying roller which is formed in a substantially cylindrical shape and rotates while carrying a toner layer of charged toner on the surface, and an image carrier which carries an electrostatic latent image. An image forming method for developing the electrostatic latent image with toner, and in order to achieve the above object, the toner carrying roller is arranged on the surface of the toner carrying roller in a line along a width direction parallel to a rotation axis of the roller. A plurality of rows of convex portions, each of which has a plurality of convex portions whose top surfaces form part of the same cylindrical surface, are provided in the circumferential direction perpendicular to the width direction and along the peripheral surface of the toner carrying roller. For each of the convex portions, when a virtual surface forming a part of the cylindrical surface obtained by stretching the top surface of the convex portion in the width direction is defined as a convex extension surface of the convex portion Belong to the same convex row The convex extension surfaces overlap each other between the convex portions, while the convex extension surfaces do not overlap between the convex portions belonging to the different convex row, and the restricting member is elastic. And an elastic contact body having an edge portion formed in a body and extending in a width direction parallel to the rotation axis of the toner carrying roller, and the edge carrying portion is pressed against the surface of the toner carrying roller. The electrostatic latent image carried on the image carrier is developed by the toner while regulating the amount of toner carried on the toner.

これらの発明では、上記した現像装置の発明と同様に、トナー凝集体が生成されるのを抑制するとともに、生成されたトナー凝集体を弾性当接体のエッジ部を振動させることにより破砕することができるので、トナー凝集体の成長に起因する漏れ、飛散、カブリなどの問題の発生を未然に防止することができる。   In these inventions, similar to the invention of the developing device described above, the toner aggregates are suppressed from being generated, and the generated toner aggregates are crushed by vibrating the edge portion of the elastic contact member. Therefore, it is possible to prevent problems such as leakage, scattering and fogging caused by the growth of the toner aggregate.

図1はこの発明を適用した画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナー(現像剤)を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11からの指令に応じてエンジンコントローラ10に設けられたCPU101がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートSに画像信号に対応する画像を形成する。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This apparatus forms a full color image by superposing four color toners (developers) of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), or only black (K) toner. The image forming apparatus forms a monochrome image using In this image forming apparatus, when an image signal is given to the main controller 11 from an external device such as a host computer, the CPU 101 provided in the engine controller 10 controls each part of the engine unit EG in response to a command from the main controller 11. Then, a predetermined image forming operation is executed, and an image corresponding to the image signal is formed on the sheet S.

このエンジン部EGでは、感光体22が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体22の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット23、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部25がそれぞれ配置されている。帯電ユニット23は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体22の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部25は一次転写後に感光体22の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体22、帯電ユニット23およびクリーニング部25は一体的に感光体カートリッジ2を構成しており、この感光体カートリッジ2は一体として装置本体に対し着脱自在となっている。   In the engine unit EG, the photosensitive member 22 is provided to be rotatable in the arrow direction D1 in FIG. A charging unit 23, a rotary developing unit 4 and a cleaning unit 25 are arranged around the photosensitive member 22 along the rotation direction D1. The charging unit 23 is applied with a predetermined charging bias, and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoconductor 22 to a predetermined surface potential. The cleaning unit 25 removes the toner remaining on the surface of the photosensitive member 22 after the primary transfer, and collects it in a waste toner tank provided inside. The photosensitive member 22, the charging unit 23, and the cleaning unit 25 integrally constitute the photosensitive member cartridge 2, and the photosensitive member cartridge 2 is detachably attached to the apparatus main body as a whole.

そして、この帯電ユニット23によって帯電された感光体22の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームLを感光体22上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。   Then, the light beam L is irradiated from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photosensitive member 22 charged by the charging unit 23. The exposure unit 6 exposes the light beam L onto the photosensitive member 22 in accordance with an image signal given from an external device, and forms an electrostatic latent image corresponding to the image signal.

こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット4は、図1紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、支持フレーム40に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器4Y、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、およびブラック用の現像器4Kを備えている。この現像ユニット4は、エンジンコントローラ10により制御されている。そして、このエンジンコントローラ10からの制御指令に基づいて、現像ユニット4が回転駆動されるとともにこれらの現像器4Y、4C、4M、4Kが選択的に感光体22と所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ44が感光体22に対し対向配置され、その対向位置において現像ローラ44から感光体22の表面にトナーを付与する。これによって、感光体22上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。   The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing unit 4. That is, in this embodiment, the developing unit 4 is configured as a support frame 40 that is rotatably provided about a rotation axis center orthogonal to the paper surface of FIG. A yellow developing device 4Y, a cyan developing device 4C, a magenta developing device 4M, and a black developing device 4K are provided. The developing unit 4 is controlled by the engine controller 10. Based on the control command from the engine controller 10, the developing unit 4 is driven to rotate, and the developing units 4Y, 4C, 4M, and 4K selectively face the photoconductor 22 with a predetermined gap therebetween. When positioned at a predetermined development position, a developing roller 44 provided in the developing unit and carrying toner of a selected color is disposed to face the photosensitive member 22, and the developing roller 44 to the photosensitive member 22 at the opposed position. Toner is applied to the surface. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive member 22 is visualized with the selected toner color.

図3は現像器の外観を示す図である。また、図4は現像器の構造および現像バイアス波形を示す図である。より詳しくは、図4(a)は現像器の構造を示す断面図である。また、図4(b)は現像バイアス波形と感光体表面電位との関係を示す図である。各現像器4Y、4C、4M、4Kはいずれも同一構造を有している。したがって、ここでは、現像器4Kの構成について図3および図4(a)を参照しながらさらに詳しく説明するが、その他の現像器4Y、4C、4Mについてもその構造および機能は同じである。   FIG. 3 is a view showing the appearance of the developing device. FIG. 4 shows the structure of the developing device and the developing bias waveform. More specifically, FIG. 4A is a cross-sectional view showing the structure of the developing device. FIG. 4B shows the relationship between the developing bias waveform and the photoreceptor surface potential. Each of the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K has the same structure. Therefore, here, the configuration of the developing device 4K will be described in more detail with reference to FIG. 3 and FIG. 4A, but the structures and functions of the other developing devices 4Y, 4C, and 4M are the same.

この現像器4Kでは、その内部に一成分トナーTを収容するハウジング41に供給ローラ43および現像ローラ44が軸着されており、当該現像器4Kが上記現像位置に位置決めされると、現像ローラ44が感光体2と現像ギャップDGを隔てて対向位置決めされるとともに、これらのローラ43、44が本体側に設けられた回転駆動部(図示省略)と係合されて所定の方向に回転する。供給ローラ43は例えば発泡ウレタンゴム、シリコンゴムなどの弾性材料により円筒状に形成されている。また、現像ローラ44は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属または合金により円筒状に形成されている。そして、2つのローラ43、44が接触しながら回転することでトナーが現像ローラ44の表面に擦り付けられて所定厚みのトナー層が現像ローラ44表面に形成される。この実施形態では負帯電トナーを用いるが、正帯電トナーであってもよい。   In the developing device 4K, a supply roller 43 and a developing roller 44 are axially attached to a housing 41 that accommodates the one-component toner T therein, and when the developing device 4K is positioned at the developing position, the developing roller 44 is provided. Is positioned opposite to the photosensitive member 2 across the development gap DG, and these rollers 43 and 44 are engaged with a rotation driving unit (not shown) provided on the main body side and rotate in a predetermined direction. The supply roller 43 is formed in a cylindrical shape by an elastic material such as foamed urethane rubber or silicon rubber. The developing roller 44 is formed in a cylindrical shape from a metal such as copper, aluminum, or stainless steel or an alloy. Then, when the two rollers 43 and 44 rotate while being in contact with each other, the toner is rubbed against the surface of the developing roller 44 and a toner layer having a predetermined thickness is formed on the surface of the developing roller 44. In this embodiment, negatively charged toner is used, but positively charged toner may be used.

ハウジング41の内部空間は隔壁41aによって第1室411および第2室412に仕切られている。供給ローラ43および現像ローラ44はともに第2室412に設けられており、これらのローラの回転に伴って第2室412内のトナーが流動し攪拌されながら現像ローラ44の表面に供給される。一方、第1室411に貯留されているトナーは、供給ローラ43および現像ローラ44とは隔離されているので、これらの回転によっては流動しない。このトナーは、現像ユニット4が現像器を保持したまま回転することによって、第2室412に貯留されたトナーと混合され攪拌される。   The internal space of the housing 41 is partitioned into a first chamber 411 and a second chamber 412 by a partition wall 41a. Both the supply roller 43 and the developing roller 44 are provided in the second chamber 412, and the toner in the second chamber 412 flows and is stirred and supplied to the surface of the developing roller 44 as these rollers rotate. On the other hand, since the toner stored in the first chamber 411 is isolated from the supply roller 43 and the developing roller 44, the toner does not flow due to their rotation. The toner is mixed and agitated with the toner stored in the second chamber 412 as the developing unit 4 rotates while holding the developing device.

このように、この現像器では、ハウジング内部を2室に仕切り、供給ローラ43および現像ローラ44の周囲をハウジング41の側壁および隔壁41aで囲み比較的容積の小さい第2室412を設けることにより、トナー残量が少なくなった場合でも、トナーが効率よく現像ローラ44の近傍に供給されるようにしている。また、第1室411から第2室412へのトナー供給およびトナー全体の攪拌を現像ユニット4の回転によって行うようにすることで、現像器内部にトナー攪拌のための攪拌部材(オーガ)を省いたオーガレス構造を実現している。   As described above, in this developing device, the interior of the housing is divided into two chambers, and the supply roller 43 and the developing roller 44 are surrounded by the side wall of the housing 41 and the partition wall 41a to provide the second chamber 412 having a relatively small volume. Even when the remaining amount of toner decreases, the toner is efficiently supplied to the vicinity of the developing roller 44. Further, by supplying the toner from the first chamber 411 to the second chamber 412 and stirring the whole toner by rotating the developing unit 4, a stirring member (auger) for stirring the toner is omitted in the developing device. The augerless structure that had been realized.

また、この現像器4Kでは、現像ローラ44の表面に形成されるトナー層の厚みを所定厚みに規制するための規制ブレード46が配置されている。この規制ブレード46は、ステンレスやリン青銅などの弾性を有する板状部材461と、板状部材461の先端部に取り付けられたシリコンゴムやウレタンゴムなどの樹脂部材からなる弾性部材462とで構成されている。この板状部材461の後端部はハウジング41に固着されており、図4の矢印に示す現像ローラ44の回転方向D4において、板状部材461の先端部に取り付けられた弾性部材462が板状部材461の後端部よりも上流側に位置するように配設されている。そして、その弾性部材462が現像ローラ44表面に弾性的に当接することで規制ニップを形成し、現像ローラ44の表面に形成されるトナー層を最終的に所定の厚みに規制する。   In the developing device 4K, a regulating blade 46 for regulating the thickness of the toner layer formed on the surface of the developing roller 44 to a predetermined thickness is disposed. The regulating blade 46 includes a plate member 461 having elasticity such as stainless steel or phosphor bronze, and an elastic member 462 made of a resin member such as silicon rubber or urethane rubber attached to the tip of the plate member 461. ing. The rear end portion of the plate-like member 461 is fixed to the housing 41, and an elastic member 462 attached to the front end portion of the plate-like member 461 is plate-like in the rotation direction D4 of the developing roller 44 indicated by an arrow in FIG. The member 461 is disposed on the upstream side of the rear end portion. The elastic member 462 elastically contacts the surface of the developing roller 44 to form a restriction nip, and finally the toner layer formed on the surface of the developing roller 44 is restricted to a predetermined thickness.

このようにして現像ローラ44の表面に形成されたトナー層は、現像ローラ44の回転によって順次、その表面に静電潜像が形成されている感光体2との対向位置に搬送される。そして、エンジンコントローラ10に制御されるバイアス用電源140からの現像バイアスが現像ローラ44に印加される。図4(b)に示すように、感光体22の表面電位Vsは、帯電ユニット23により均一に帯電された後露光ユニット6からの光ビームLの照射を受けた露光部では残留電位Vr程度にまで低下し、光ビームLが照射されなかった非露光部ではほぼ均一の電位Voとなっている。一方、現像ローラ44に与えられる現像バイアスVbは直流電位Vaveを重畳した矩形波交流電圧であり、そのピーク間電圧を符号Vppにより表す。このような現像バイアスVbが印加されることにより、現像ローラ44上に担持されたトナーは現像ギャップDGにおいて飛翔して感光体22の表面各部にその表面電位Vsに応じて部分的に付着し、こうして感光体22上の静電潜像が当該トナー色のトナー像として顕像化される。   The toner layer thus formed on the surface of the developing roller 44 is sequentially conveyed to a position facing the photoreceptor 2 on which the electrostatic latent image is formed by the rotation of the developing roller 44. Then, a developing bias from a bias power source 140 controlled by the engine controller 10 is applied to the developing roller 44. As shown in FIG. 4B, the surface potential Vs of the photosensitive member 22 is about the residual potential Vr in the exposed portion that is uniformly charged by the charging unit 23 and then irradiated with the light beam L from the exposure unit 6. The non-exposed portion where the light beam L is not irradiated has a substantially uniform potential Vo. On the other hand, the developing bias Vb applied to the developing roller 44 is a rectangular wave AC voltage on which a DC potential Vave is superimposed, and the peak-to-peak voltage is represented by the symbol Vpp. By applying such a developing bias Vb, the toner carried on the developing roller 44 flies in the developing gap DG and partially adheres to each surface portion of the photosensitive member 22 according to the surface potential Vs, Thus, the electrostatic latent image on the photosensitive member 22 is visualized as a toner image of the toner color.

現像バイアス電圧Vbとしては、例えば、ピーク間電圧Vppが1500V、周波数が3kHz程度の矩形波電圧を用いることができる。また、その直流成分Vaveは、感光体22の残留電位Vrとの電位差がいわゆる現像コントラストとなり画像濃度に影響を与えるので、所定の画像濃度を得るために必要な値とすることができる。   As the developing bias voltage Vb, for example, a rectangular wave voltage having a peak-to-peak voltage Vpp of 1500 V and a frequency of about 3 kHz can be used. The DC component Vave can be set to a value necessary for obtaining a predetermined image density because the potential difference from the residual potential Vr of the photosensitive member 22 becomes a so-called development contrast and affects the image density.

さらに、ハウジング41には、現像ローラ44の回転方向において感光体22との対向位置よりも下流側で現像ローラ44表面に圧接されたシール部材47が設けられている。シール部材47は、ポリエチレン、ナイロンまたはフッ素樹脂などの柔軟性を有する材料により形成され、現像ローラ44の回転軸に平行な方向Xに沿って延びる帯状のフィルムであり、長手方向Xに直交する短手方向における一方端部がハウジング41に固着されるとともに、他方端部が現像ローラ44表面に当接されている。他方端部は現像ローラ44の回転方向D4における下流側に向かうように、いわゆるトレイル方向に現像ローラ44に当接されており、感光体22との対向位置を通過した現像ローラ44表面に残留しているトナーをハウジング41内に案内するともに、ハウジング内のトナーが外部へ漏れ出すのを防止している。   Further, the housing 41 is provided with a seal member 47 pressed against the surface of the developing roller 44 on the downstream side of the position facing the photoconductor 22 in the rotation direction of the developing roller 44. The seal member 47 is a band-shaped film formed of a flexible material such as polyethylene, nylon, or fluororesin, and extends along a direction X parallel to the rotation axis of the developing roller 44. The seal member 47 is a short film orthogonal to the longitudinal direction X. One end in the hand direction is fixed to the housing 41, and the other end is in contact with the surface of the developing roller 44. The other end is in contact with the developing roller 44 in the so-called trail direction so as to go downstream in the rotation direction D 4 of the developing roller 44, and remains on the surface of the developing roller 44 that has passed the position facing the photoconductor 22. In addition to guiding the toner in the housing 41, the toner in the housing is prevented from leaking outside.

図5は現像ローラおよびその表面の部分拡大図を示す図である。現像ローラ44は略円筒形のローラ状に形成されており、その長手方向の両端にはローラと同軸にシャフト440が設けられており、該シャフト440が現像器本体により軸支されて現像ローラ44全体が回転自在となっている。現像ローラ44表面のうちその中央部44aには、図5の部分拡大図(点線円内)に示すように、規則的に配置された複数の凸部441と、それらの凸部441を取り囲む凹部442とが設けられている。   FIG. 5 is a diagram showing a developing roller and a partially enlarged view of the surface thereof. The developing roller 44 is formed in a substantially cylindrical roller shape, and a shaft 440 is provided at both ends in the longitudinal direction coaxially with the roller. The shaft 440 is supported by the developing device main body and is developed. The whole is freely rotatable. A central portion 44a of the surface of the developing roller 44 has a plurality of regularly arranged convex portions 441 and concave portions surrounding the convex portions 441, as shown in a partial enlarged view (in a dotted circle) of FIG. 442.

複数の凸部441のそれぞれは、図5紙面の手前側に向けて突出しており、各凸部441の頂面は、現像ローラ44の回転軸と同軸である単一の円筒面の一部をそれぞれ成している。また、凹部442は凸部441の周りを網目状に取り囲む連続した溝となっており、凹部442全体も現像ローラ44の回転軸と同軸かつ凸部の成す円筒面とは異なる1つの円筒面を成す。そして、凸部441とそれを取り囲む凹部442との間は緩やかな斜面443によって繋がれている。すなわち、該斜面443の法線は現像ローラ44の半径方向外向き(図において上方)、つまり現像ローラ44の回転軸から遠ざかる方向の成分を有する。このような構造の現像ローラ44については、例えば特開2007−140080号公報に記載の製造方法により製造することができる。   Each of the plurality of convex portions 441 protrudes toward the front side of the paper surface of FIG. 5, and the top surface of each convex portion 441 is a part of a single cylindrical surface that is coaxial with the rotation axis of the developing roller 44. Each is made. The concave portion 442 is a continuous groove surrounding the convex portion 441 in a mesh shape, and the entire concave portion 442 also has one cylindrical surface that is coaxial with the rotation axis of the developing roller 44 and different from the cylindrical surface formed by the convex portion. Make it. And the convex part 441 and the recessed part 442 surrounding it are connected by the gentle slope 443. That is, the normal line of the inclined surface 443 has a component in a direction outward in the radial direction of the developing roller 44 (upward in the drawing), that is, in a direction away from the rotation axis of the developing roller 44. The developing roller 44 having such a structure can be manufactured by a manufacturing method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-140080.

図1に戻って画像形成装置の説明を続ける。上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。転写ユニット7は、複数のローラ72〜75に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ73を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向D2に回転させる駆動部(図示省略)とを備えている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体22上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット8から1枚ずつ取り出され搬送経路Fに沿って二次転写領域TR2まで搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。   Returning to FIG. 1, the description of the image forming apparatus will be continued. The toner image developed by the developing unit 4 as described above is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer region TR1. The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 stretched between a plurality of rollers 72 to 75, and a drive unit (not shown) that rotates the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction D2 by rotationally driving the roller 73. It has. When a color image is transferred to the sheet S, each color toner image formed on the photosensitive member 22 is superimposed on the intermediate transfer belt 71 to form a color image and taken out from the cassette 8 one by one. The color image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed to the secondary transfer region TR2 along the conveyance path F.

このとき、中間転写ベルト71上の画像をシートS上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域TR2にシートSを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路F上において二次転写領域TR2の手前側にゲートローラ81が設けられており、中間転写ベルト71の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ81が回転することにより、シートSが所定のタイミングで二次転写領域TR2に送り込まれる。   At this time, in order to correctly transfer the image on the intermediate transfer belt 71 to a predetermined position on the sheet S, the timing of feeding the sheet S to the secondary transfer region TR2 is managed. Specifically, a gate roller 81 is provided on the transport path F on the front side of the secondary transfer region TR2, and the gate roller 81 rotates in accordance with the timing of the circumferential movement of the intermediate transfer belt 71. S is sent to the secondary transfer region TR2 at a predetermined timing.

また、こうしてカラー画像が形成されたシートSは定着ユニット9によりトナー像を定着され、排出前ローラ82および排出ローラ83を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部89に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排出前ローラ82後方の反転位置PRまで搬送されてきた時点で排出ローラ83の回転方向を反転し、これによりシートSは反転搬送経路FRに沿って矢印D3方向に搬送される。そして、ゲートローラ81の手前で再び搬送経路Fに乗せられるが、このとき、二次転写領域TR2において中間転写ベルト71と当接し画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。   Further, the sheet S on which the color image is formed in this manner is fixed with the toner image by the fixing unit 9 and is conveyed to the discharge tray portion 89 provided on the upper surface portion of the apparatus main body via the pre-discharge roller 82 and the discharge roller 83. The Further, when images are formed on both sides of the sheet S, when the rear end portion of the sheet S on which the image is formed on one side as described above is conveyed to the reversal position PR behind the pre-discharge roller 82. The rotation direction of the discharge roller 83 is reversed, whereby the sheet S is conveyed in the direction of the arrow D3 along the reverse conveyance path FR. Then, the sheet is again placed on the transport path F before the gate roller 81. At this time, the surface of the sheet S to which the image is transferred by contacting the intermediate transfer belt 71 in the secondary transfer region TR2 is first transferred. It is the opposite surface. In this way, images can be formed on both sides of the sheet S.

また、図2に示すように、各現像器4Y,4C,4Mおよび4Kには該現像器の製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ91〜94がそれぞれ設けられている。さらに、各現像器4Y,4C,4M、4Kには無線通信器49Y、49C、49M、49Kがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器109と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース105を介してCPU101と各メモリ91〜94との間でデータの送受を行って該現像器に関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この実施形態では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像器側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 2, each of the developing devices 4Y, 4C, 4M and 4K is provided with memories 91 to 94 for storing data relating to the manufacturing lot and usage history of the developing devices, the remaining amount of the built-in toner, and the like. ing. Further, the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K are provided with wireless communication devices 49Y, 49C, 49M, and 49K, respectively. Then, if necessary, these selectively communicate with the wireless communication device 109 provided on the main body side in a non-contact manner, and data is transmitted between the CPU 101 and each of the memories 91 to 94 via the interface 105. Various information such as consumables management for the developing device is managed by sending and receiving. In this embodiment, data is transmitted and received in a non-contact manner using electromagnetic means such as wireless communication. However, a connector is provided on the main body side and each developer side, and the connector is mechanically fitted. By doing so, you may make it mutually transmit / receive data.

また、この装置では、図2に示すように、メインコントローラ11のCPU111により制御される表示部12を備えている。この表示部12は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、CPU111からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。   Further, as shown in FIG. 2, this apparatus includes a display unit 12 that is controlled by the CPU 111 of the main controller 11. The display unit 12 is constituted by, for example, a liquid crystal display, and in accordance with a control command from the CPU 111, the operation guidance to the user, the progress of the image forming operation, the occurrence of an abnormality in the apparatus, the replacement timing of any unit, etc. A predetermined message for notification is displayed.

なお、図2において、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリである。また、符号106はCPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号107はCPU101における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。   In FIG. 2, reference numeral 113 denotes an image memory provided in the main controller 11 for storing an image given from an external device such as a host computer via the interface 112. Reference numeral 106 is a ROM for storing a calculation program executed by the CPU 101, control data for controlling the engine unit EG, and the like. Reference numeral 107 is a RAM for temporarily storing calculation results in the CPU 101 and other data. is there.

また、ローラ75の近傍には、クリーナ76が配置されている。このクリーナ76は図示を省略する電磁クラッチによってローラ75に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ75側に移動した状態でクリーナ76のブレードがローラ75に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。   A cleaner 76 is disposed in the vicinity of the roller 75. The cleaner 76 can be moved toward and away from the roller 75 by an electromagnetic clutch (not shown). Then, the blade of the cleaner 76 abuts on the surface of the intermediate transfer belt 71 that is stretched over the roller 75 while moving to the roller 75 side, and the toner that remains on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 after the secondary transfer. Remove.

さらに、ローラ75の近傍には、濃度センサ60が配置されている。この濃度センサ60は、中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト71の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像器に与える現像バイアスや、露光ビームLの強度、さらには装置の階調補正特性などの調整を行っている。   Further, a density sensor 60 is disposed in the vicinity of the roller 75. The density sensor 60 is provided to face the surface of the intermediate transfer belt 71 and measures the image density of the toner image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 as necessary. Based on the measurement results, this apparatus uses the operating conditions of each part of the apparatus that affect the image quality, such as the developing bias applied to each developing device, the intensity of the exposure beam L, and the tone correction characteristics of the apparatus. Adjustments are being made.

この濃度センサ60は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト71上の所定面積の領域の濃淡に対応した信号を出力するように構成されている。そして、CPU101は、中間転写ベルト71を周回移動させながらこの濃度センサ60からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト71上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。   The density sensor 60 is configured to output a signal corresponding to the density of a predetermined area on the intermediate transfer belt 71 using, for example, a reflective photosensor. The CPU 101 can detect the image density of each part of the toner image on the intermediate transfer belt 71 by periodically sampling the output signal from the density sensor 60 while rotating the intermediate transfer belt 71.

次に、上記のように構成された画像形成装置の現像器4K等における、現像ローラ44上のトナー層規制の詳細について説明する。上記のようにトナーを担持する現像ローラ44表面に凹凸を設けた構成においては、その凸部441および凹部442の双方にトナーを担持させることが可能であるが、この実施形態では、規制ブレード46を直接現像ローラ44表面の凸部441に当接することにより凸部441のトナーを除去するようにしている。このようにする理由は以下の通りである。   Next, details of the toner layer regulation on the developing roller 44 in the developing device 4K and the like of the image forming apparatus configured as described above will be described. In the configuration in which the surface of the developing roller 44 carrying toner is provided with irregularities as described above, it is possible to carry toner on both the convex portion 441 and the concave portion 442. In this embodiment, the regulating blade 46 is used. Is directly brought into contact with the convex portion 441 on the surface of the developing roller 44 so that the toner on the convex portion 441 is removed. The reason for this is as follows.

まず、凸部441に均一なトナー層を形成するためには規制ブレード46と凸部441とのギャップの精密な管理が必要となるが、凹部442のみにトナーを担持させるためには規制ブレード46と凸部442とを当接させて凸部441のトナーを全て除去すればよいので実現が比較的容易である。また、搬送されるトナーの量は規制ブレード46と凹部442との隙間に生じる空間の容積によって決まるので、トナー搬送量を安定させることができる。   First, in order to form a uniform toner layer on the convex portion 441, it is necessary to precisely manage the gap between the regulating blade 46 and the convex portion 441, but in order to carry toner only in the concave portion 442, the regulating blade 46 is used. And the convex portion 442 are brought into contact with each other to remove all the toner on the convex portion 441, which is relatively easy to realize. Further, since the amount of toner conveyed is determined by the volume of the space generated in the gap between the regulating blade 46 and the recess 442, the toner conveyance amount can be stabilized.

また、搬送されるトナー層の良好さという点においても利点がある。すなわち、凸部441にトナーを担持させると規制ブレード46との摺擦に起因するトナーの劣化が起こりやすい。具体的には、トナーの流動性や帯電性が低下したり、トナーが圧粉状態となり凝集したり現像ローラ44に固着してフィルミングを生じさせるなどの問題がある。これに対し、規制ブレード46からの押圧をあまり受けない凹部442にトナーを担持させるとこのような問題が起こりにくい。また、凸部441に担持されるトナーと凹部442に担持されるトナーとでは規制ブレード46との摺接のされ方が大きく異なるため、トナーの帯電量のばらつきが大きくなることが予想されるが、凹部442のみにトナーを担持させることでこのようなばらつきも抑えられる。   There is also an advantage in terms of the good toner layer to be conveyed. That is, when toner is carried on the convex portion 441, the toner is likely to be deteriorated due to rubbing with the regulating blade 46. Specifically, there are problems that the fluidity and chargeability of the toner are reduced, the toner is in a compacted state and agglomerates, and adheres to the developing roller 44 to cause filming. On the other hand, such a problem is unlikely to occur when the toner is carried in the concave portion 442 that does not receive much pressure from the regulating blade 46. In addition, since the toner carried on the convex portion 441 and the toner carried on the concave portion 442 are greatly different in how they are slidably contacted with the regulating blade 46, it is expected that the variation in toner charge amount will increase. In addition, such a variation can be suppressed by carrying the toner only in the concave portion 442.

特に近年では、画像の高精細化やトナー消費量および消費電力の削減を実現するためにトナーの小粒径化や定着温度の低温化が求められているが、本実施形態の構成はこのような要求にも対応することが可能なものである。小粒径トナーにおいては帯電の立ち上がりが鈍いにもかかわらず飽和帯電量が高いため、凸部441に担持されたトナーは凹部442に担持されたトナーよりも帯電量が著しく高く(過帯電)なる傾向にある。このような帯電量の差はいわゆる現像履歴として画像に現れる。また、低融点トナーでは摺擦によるトナー同士または現像ローラ44等への固着が起きやすい。しかしながら、凹部442のみにトナーを担持する本実施形態の構成ではこのような問題は生じにくい。   Particularly in recent years, there has been a demand for a smaller toner particle size and a lower fixing temperature in order to achieve higher definition of images and reduction in toner consumption and power consumption. It is possible to respond to various requests. In a small particle size toner, the saturation charge amount is high despite the fact that the rise of charge is slow, so the toner carried on the convex portion 441 has a significantly higher charge amount (overcharge) than the toner carried on the concave portion 442. There is a tendency. Such a difference in charge amount appears in the image as a so-called development history. In addition, in the low melting point toner, the toner is easily fixed to the toner or the developing roller 44 by rubbing. However, such a problem is unlikely to occur in the configuration of the present embodiment in which toner is held only in the concave portion 442.

図6は現像ローラ表面のさらに詳細な構造を示す平面展開図である。現像ローラ44表面の凸部441の1つ1つは、図6(a)に示すように、略正方形の突起を45度回転させた形の頂部を有しており、これが現像ローラ44の回転軸に平行な幅方向Xに等間隔かつ一直線状に多数配列されて凸部列を成している。また、凸部列は、現像ローラ44周面上において幅方向Xに直交する周方向Yに位置を異ならせて複数列設けられている。図6(a)では3列の凸部列が示されており、以下の説明では図6(a)の上部(現像ローラ44の移動方向D4において下流側)から順にこれらの凸部列をそれぞれ「第1列」、「第2列」、「第3列」と称する。   FIG. 6 is a developed plan view showing a more detailed structure of the surface of the developing roller. Each of the convex portions 441 on the surface of the developing roller 44 has a top portion formed by rotating a substantially square protrusion by 45 degrees as shown in FIG. 6A, and this is the rotation of the developing roller 44. A large number of lines are arranged at equal intervals and in a straight line in the width direction X parallel to the axis to form a convex row. Further, a plurality of rows of convex portions are provided on the circumferential surface of the developing roller 44 at different positions in the circumferential direction Y orthogonal to the width direction X. In FIG. 6A, three rows of convex portions are shown. In the following description, these convex portion rows are sequentially arranged from the upper portion of FIG. 6A (downstream side in the moving direction D4 of the developing roller 44). These are referred to as “first column”, “second column”, and “third column”.

図6(a)に示すように、第1列と第2列との間では、幅方向Xにおける凸部441の位置が、凸部441の配列ピッチL5の半分だけずれている。第2列と第3列との間についても同様である。すなわち、凸部441が現像ローラ44表面においていわゆる千鳥配列となるように、各凸部列が配置されている。このため、図6(b)に示すように、現像ローラ44表面には幅方向Xに対し角度θ(=45度)の斜め方向に沿った凸部の列が形成されていると見ることもできる。   As shown in FIG. 6A, the position of the convex portion 441 in the width direction X is shifted by a half of the arrangement pitch L5 of the convex portion 441 between the first row and the second row. The same applies between the second column and the third column. That is, the respective convex portion rows are arranged so that the convex portions 441 have a so-called staggered arrangement on the surface of the developing roller 44. For this reason, as shown in FIG. 6B, it can be seen that the surface of the developing roller 44 is formed with a row of convex portions along an oblique direction with an angle θ (= 45 degrees) with respect to the width direction X. it can.

各部の寸法を図6(b)を参照して例示する。凸部441頂面の対角線の長さL1はX方向、Y方向とも50μm、凸部441の基底部の対角線の長さL2はX方向、Y方向とも100μmである。また、X方向において同一位置かつY方向において互いに隣接する2つの凸部の基底部の間隔L3は50μm、Y方向において同一位置かつX方向において互いに隣接する2つの凸部の基底部の間隔も同じである。これらの関係から、一方向(X方向またはY方向)において同一位置かつ他方の方向において互いに隣接する2つの凸部同士の間隔L4は100μmである。なお、各部の寸法はこれらの数値に限定されるものではなく、以下に説明する位置関係が維持される限りにおいて適宜改変してもよい。   The dimension of each part is illustrated with reference to FIG.6 (b). The diagonal length L1 of the top surface of the convex portion 441 is 50 μm in both the X and Y directions, and the diagonal length L2 of the base portion of the convex portion 441 is 100 μm in both the X and Y directions. In addition, the distance L3 between the bases of two convex parts that are the same position in the X direction and adjacent to each other in the Y direction is 50 μm, and the distance between the base parts of the two convex parts that are the same position in the Y direction and adjacent to each other in the X direction It is. From these relationships, the distance L4 between two convex portions that are the same position in one direction (X direction or Y direction) and that are adjacent to each other in the other direction is 100 μm. In addition, the dimension of each part is not limited to these numerical values, and may be appropriately modified as long as the positional relationship described below is maintained.

図7は凸部の配列状態をより詳しく説明するための図である。各凸部441の頂面を幅方向Xに引き伸ばしてなる仮想的な面を考える。このとき、この面は、X方向に延びる短冊状で、しかも、当該頂面がなす現像ローラ44の回転軸と同軸の円筒面と同じ円筒面の一部をなしている。この凸部441の頂面を幅方向Xに引き伸ばしてなる面を以下では「凸部延長面」と称することとする。この実施形態では、各凸部がX方向に一列に配列され、しかも各凸部の寸法が同一であることから、同列に属する各凸部の凸部延長面は互いに重なり合うこととなる。例えば、第1列に属する各凸部はいずれも、図7(a)に示すように、凸部441の頂面のY方向長さL1をその幅とし幅方向Xに沿って延びる細長い面S1を凸部延長面として共有する。同様に、第2列、第3列にそれぞれ属する各凸部は、凸部延長面S2、S3をそれぞれ共有している。   FIG. 7 is a diagram for explaining the arrangement state of the convex portions in more detail. Consider a virtual surface formed by extending the top surface of each convex portion 441 in the width direction X. At this time, this surface has a strip shape extending in the X direction, and forms a part of the same cylindrical surface as the cylindrical surface coaxial with the rotation axis of the developing roller 44 formed by the top surface. Hereinafter, a surface obtained by extending the top surface of the convex portion 441 in the width direction X will be referred to as a “convex extended surface”. In this embodiment, since the convex portions are arranged in a line in the X direction and the dimensions of the convex portions are the same, the convex extension surfaces of the convex portions belonging to the same row overlap each other. For example, as shown in FIG. 7A, each of the convex portions belonging to the first row has an elongated surface S1 extending along the width direction X, with the Y-direction length L1 of the top surface of the convex portion 441 as its width. Is shared as a convex extension surface. Similarly, the convex portions belonging to the second row and the third row share the convex portion extension surfaces S2 and S3, respectively.

このとき、互いに異なる凸部列に属する凸部の凸部延長面は重なり合わないように、各凸部を配置している。すなわち、第1列に属する凸部の凸部延長面S1と、第2列に属する凸部の凸部延長面S2とは一定の間隔(=(L2−L1)/2)を空けて平行しており両者が重なり合うことがない。これは、現像ローラ44の断面方向から見た場合、次のことを意味している。   At this time, the convex portions are arranged so that the convex extended surfaces of the convex portions belonging to different convex portion rows do not overlap. That is, the convex extension surface S1 of the convex part belonging to the first row and the convex extension surface S2 of the convex part belonging to the second row are parallel to each other with a certain distance (= (L2−L1) / 2). And they do not overlap. This means the following when viewed from the cross-sectional direction of the developing roller 44.

図7(b)は、現像ローラ44断面の部分拡大図である。より詳しくは、図6(b)に示すように、ある凸部列に属する凸部441aの頂面を通るA−A切断線における現像ローラ44の断面と、これに隣接する凸部列に属する凸部441bの頂面を通るB−B切断線における現像ローラ44の断面とを重ね合わせて示したものである。図7(b)に示すように、現像ローラ44の断面方向から見たとき、1つの凸部441aの頂面と、当該凸部441aの属する凸部列に隣接する凸部列に属する凸部441bの頂面とは互いに重ならない。   FIG. 7B is a partially enlarged view of the cross section of the developing roller 44. More specifically, as shown in FIG. 6B, the cross section of the developing roller 44 along the AA cutting line passing through the top surface of the convex portion 441a belonging to a certain convex portion row, and belongs to the convex portion row adjacent thereto. The cross section of the developing roller 44 taken along the line BB passing through the top surface of the convex portion 441b is shown superimposed. As shown in FIG. 7B, when viewed from the cross-sectional direction of the developing roller 44, the top surface of one convex portion 441a and the convex portion belonging to the convex portion row adjacent to the convex portion row to which the convex portion 441a belongs. It does not overlap with the top surface of 441b.

一方、図7(c)に示す比較例では、凸部の配列ピッチに対してその頂面の寸法が大きく、このため隣接する凸部列に属する凸部の凸部延長面が互いに一部重なり合っている。すなわち、第1列に属する凸部の凸部延長面SS1と、第2列に属する凸部の凸部延長面SS2とは一部が重なり合っている。第2列に属する凸部の凸部延長面SS2と、第3列に属する凸部の凸部延長面SS3との間についても同様である。この点において、図7(c)の構成は本発明の技術思想には合致しないものである。本実施形態において、上記のように互いに異なる凸部列に属する凸部の凸部延長面が重なり合わないようにする理由について次に説明する。   On the other hand, in the comparative example shown in FIG. 7C, the size of the top surface is large with respect to the arrangement pitch of the convex portions, and thus the convex extended surfaces of the convex portions belonging to the adjacent convex portion rows partially overlap each other. ing. In other words, the convex portion extending surface SS1 of the convex portion belonging to the first row and the convex portion extending surface SS2 of the convex portion belonging to the second row partially overlap. The same applies to the convex portion extending surface SS2 of the convex portion belonging to the second row and the convex portion extending surface SS3 of the convex portion belonging to the third row. In this respect, the configuration of FIG. 7C does not match the technical idea of the present invention. In the present embodiment, the reason why the convex extension surfaces of the convex parts belonging to the different convex part rows are not overlapped as described above will be described next.

図8は現像ローラと規制ブレードとの当接の状態を示す図である。この実施形態では、図8に示すように、現像ローラ44の表面にその回転方向D4に対しいわゆるカウンタ方向に規制ブレード46が当接しており、その先端に設けた弾性部材462が現像ローラ44表面に圧接されて部分的に弾性変形することで、現像ローラ44表面と弾性部材462とが接触する規制ニップN1を形成している。また、現像ローラ44の回転方向D4における弾性部材462の上流側ではその上側のエッジ462eが現像ローラ44の表面に圧接されて規制ニップN1を形成し、いわゆるエッジ規制によりトナーを規制している。   FIG. 8 is a diagram showing a contact state between the developing roller and the regulating blade. In this embodiment, as shown in FIG. 8, the regulating blade 46 is in contact with the surface of the developing roller 44 in the so-called counter direction with respect to the rotation direction D 4, and the elastic member 462 provided at the tip thereof is the surface of the developing roller 44. A regulating nip N1 where the surface of the developing roller 44 and the elastic member 462 come into contact is formed by being partly elastically deformed by being pressed. Further, on the upstream side of the elastic member 462 in the rotation direction D4 of the developing roller 44, the upper edge 462e is pressed against the surface of the developing roller 44 to form a regulating nip N1, and the toner is regulated by so-called edge regulation.

弾性部材462の上流側端部462aは、現像ローラ44の回転中心から弾性部材462の上面に下ろした垂線よりも、現像ローラ44の回転方向D4において下流側に位置している。このため、上流側端部462a近傍における弾性変形による弾性部材462の変形量はエッジ部において最大になる一方、下流側ほど小さくなる。規制ニップN1の幅および現像ローラ44表面への弾性部材462の当接圧については、図8に矢印で示す調整方向における規制ブレード46の位置を調整することによって制御することができる。   The upstream end portion 462a of the elastic member 462 is located downstream in the rotation direction D4 of the developing roller 44 with respect to a perpendicular line extending from the rotation center of the developing roller 44 to the upper surface of the elastic member 462. For this reason, the amount of deformation of the elastic member 462 due to elastic deformation in the vicinity of the upstream end portion 462a is maximized at the edge portion, but becomes smaller toward the downstream side. The width of the regulation nip N1 and the contact pressure of the elastic member 462 to the surface of the developing roller 44 can be controlled by adjusting the position of the regulation blade 46 in the adjustment direction indicated by the arrow in FIG.

図9は規制ニップ断面の拡大模式図である。規制ニップN1におけるトナー規制は以下のようにして行われる。図9(a)に示すように、規制ブレード46に設けられた弾性部材462は現像ローラ44表面、特にその凸部441に圧接されて規制ニップN1を形成する。規制ニップN1においては、弾性部材462のエッジ462eが現像ローラ44の凸部441に当接しており、その近傍で弾性部材462が弾性変形して撓んでいる。現像ローラ44の回転方向D4において規制ニップN1よりも上流側(図において左側)の現像ローラ44表面には、凸部441および凹部442の双方に供給ローラ43により擦り付けられたトナーが多層に付着している。このうち凸部441のトナーは弾性部材462により掻き落とされ、規制ニップN1およびその下流側(図において右側)では、凹部442のみにトナーが担持されることとなる。   FIG. 9 is an enlarged schematic view of the restriction nip cross section. The toner regulation in the regulation nip N1 is performed as follows. As shown in FIG. 9A, the elastic member 462 provided on the regulating blade 46 is pressed against the surface of the developing roller 44, particularly the convex portion 441, thereby forming a regulating nip N1. In the regulation nip N1, the edge 462e of the elastic member 462 is in contact with the convex portion 441 of the developing roller 44, and the elastic member 462 is elastically deformed and bent in the vicinity thereof. On the surface of the developing roller 44 upstream of the regulating nip N1 (left side in the drawing) in the rotation direction D4 of the developing roller 44, toner rubbed by the supply roller 43 on both the convex portion 441 and the concave portion 442 adheres in multiple layers. ing. Among these, the toner on the convex portion 441 is scraped off by the elastic member 462, and the toner is carried only on the concave portion 442 at the regulation nip N1 and the downstream side (right side in the drawing).

規制ニップN1よりも上流側で現像ローラ44表面に担持されるトナーには、帯電の良好なものと帯電量が不十分なものとが混在している可能性があるが、規制ブレード46によりトナー層規制を行うことにより、帯電量が高く現像ローラ44への付着力の強いトナーが凹部442に残る一方、帯電量の少ないトナーはより帯電量の高いトナーによって押し出されるため凹部442に残る可能性が低い。したがって、規制ニップN1の下流側で凹部442に担持されているトナーはほとんどが帯電の良好なものとなる。   The toner carried on the surface of the developing roller 44 on the upstream side of the regulation nip N1 may have a mixture of good charge and insufficient charge amount. By controlling the layer, toner having a high charge amount and strong adhesion to the developing roller 44 remains in the concave portion 442, while toner having a small charge amount may be pushed out by the toner having a higher charge amount and may remain in the concave portion 442. Is low. Therefore, most of the toner carried in the concave portion 442 on the downstream side of the regulation nip N1 has a good charge.

このように現像ローラ44の回転方向D4における規制ニップN1の上流側で、帯電の良好なトナーを選択的に凹部442に担持させるためには、弾性部材462の上流側端面462aが現像ローラ44表面に対して垂直またはこれに近い角度で屹立していることが望ましい。これにより凸部441のトナーを確実に掻き取ることができるとともに、掻き取られたトナーを規制ニップN1の近傍に滞留させることによる凹部442のトナーの入れ換えを促進することができる。さらに、規制ニップN1近傍でのトナーの流動性を確保するために、弾性部材462の上流側端面462aは平滑に仕上げられていることが望ましい。   As described above, in order to selectively carry a well-charged toner in the concave portion 442 upstream of the regulation nip N1 in the rotation direction D4 of the developing roller 44, the upstream end surface 462a of the elastic member 462 is formed on the surface of the developing roller 44. It is desirable to stand upright or at an angle close to this. As a result, the toner on the convex portion 441 can be surely scraped off, and replacement of the toner on the concave portion 442 by retaining the scraped toner near the regulating nip N1 can be promoted. Furthermore, it is desirable that the upstream end surface 462a of the elastic member 462 be smoothed to ensure toner fluidity in the vicinity of the regulating nip N1.

これに対し、弾性部材462の上流側端面462aが現像ローラ44表面に向かって傾斜している場合、規制ニップN1の上流側に滞留するトナーが規制ニップN1に押し込まれて加圧されたり、現像ローラ44との間に介在するトナーにより弾性部材462が浮き上がり適正なトナー規制を行えなくなってしまうおそれがある。弾性部材462の上流側端面462aが逆の傾きを有している場合、掻き取られたトナーは弾性部材462の上流側端面462aに沿って規制ニップN1近傍から遠い位置へ運ばれるので、トナーの入れ換えが起きにくくなる。   On the other hand, when the upstream end surface 462a of the elastic member 462 is inclined toward the surface of the developing roller 44, the toner staying on the upstream side of the regulation nip N1 is pushed into the regulation nip N1 to be pressurized or developed. The elastic member 462 may be lifted by the toner interposed between the rollers 44 and the proper toner regulation may not be performed. When the upstream end surface 462a of the elastic member 462 has a reverse inclination, the scraped toner is carried along the upstream end surface 462a of the elastic member 462 to a position far from the vicinity of the regulation nip N1, so that the toner Replacement is less likely to occur.

この状態から現像ローラ44が回転すると、図9(b)に示すように、弾性部材462のエッジ462eは現像ローラ44表面の凹部442との対向位置へ移動してくる。このとき、弾性変形していた弾性部材462の先端は凸部441との圧接から解放されるため、エッジ462eが凹部442の底(図において上方)に向かってせり出すこととなる。言い換えれば、各凸部441の頂面を含む仮想的な円筒面を考えたとき、凹部442においてはエッジ462eが当該仮想円筒面の内部に入り込むことになる。この結果、弾性部材462のエッジ462eは、凸部441と当接して弾性的に圧縮された状態と、凹部442との対向位置で圧接から解放され形状が復元した状態とを現像ローラ44の回転に伴い周期的に繰り返すことになる。つまり、弾性部材462の先端が、現像ローラ44の回転に伴って波打つように上下動する。   When the developing roller 44 rotates from this state, the edge 462e of the elastic member 462 moves to a position facing the concave portion 442 on the surface of the developing roller 44, as shown in FIG. 9B. At this time, since the tip of the elastic member 462 that has been elastically deformed is released from the pressure contact with the convex portion 441, the edge 462e protrudes toward the bottom (upward in the drawing) of the concave portion 442. In other words, when a virtual cylindrical surface including the top surface of each convex portion 441 is considered, in the concave portion 442, the edge 462e enters the inside of the virtual cylindrical surface. As a result, the edge 462e of the elastic member 462 contacts the convex portion 441 and is elastically compressed, and the state in which the shape is released from the pressure contact at a position facing the concave portion 442 and the shape is restored is rotated. Will be repeated periodically. That is, the tip of the elastic member 462 moves up and down so as to wave as the developing roller 44 rotates.

こうして現像ローラ44の回転に伴って弾性当接体462のエッジ462eが波打つことによって、現像ローラ44の回転方向D4における規制ニップN1の上流側端部では、凹部442およびその近傍に担持されたトナーに対し振動する弾性当接体462のエッジ462eによる打撃が加えられる。粒径が小さく流動性の高いトナーに対しては、この打撃力は単にトナーを凹部442内で流動させるように作用するだけである。一方、トナーが凝集して大きな粒径を持つに至ったトナー凝集体に対しては、エッジ462eによる打撃力は凝集体を破砕するように作用する。このように、この実施形態では、現像ローラ44の回転に伴う弾性部材462の先端の振動を利用してトナー凝集体を破砕し、トナーや外添剤の凝集に起因するトナーの漏れや飛散、カブリなどの問題を防止している。   As the developing roller 44 rotates, the edge 462e of the elastic contact member 462 undulates, so that the toner carried on the concave portion 442 and the vicinity thereof at the upstream end of the regulating nip N1 in the rotation direction D4 of the developing roller 44. Is hit by the edge 462e of the elastic contact body 462 which vibrates. For toner having a small particle size and high fluidity, this striking force simply acts to cause the toner to flow in the recess 442. On the other hand, for the toner aggregate that has a large particle size due to the aggregation of the toner, the striking force by the edge 462e acts to crush the aggregate. As described above, in this embodiment, the toner aggregate is crushed using the vibration of the tip of the elastic member 462 accompanying the rotation of the developing roller 44, and toner leakage or scattering due to the aggregation of the toner or the external additive, Prevents problems such as fogging.

ここで、図9(c)に示すように、凸部441と凹部442との高低差を符号G1、凹部44に向けて最も大きくせり出したときの弾性部材462のエッジ462eと凹部442の底との間隔(以下、この間隔を「開口高さ」という)を符号G2により表すこととなる。これらの値が取るべき数値範囲については後に説明する。   Here, as shown in FIG. 9C, the height difference between the convex portion 441 and the concave portion 442 is denoted by G1, and the edge 462e of the elastic member 462 and the bottom of the concave portion 442 when protruding to the concave portion 44 are the largest. (Hereinafter, this interval is referred to as “aperture height”) is represented by symbol G2. The numerical range that these values should take will be described later.

図10は弾性部材のエッジの動きを模式的に示す図である。図10(a)に示すように、弾性部材462のエッジ462eがある凸部441aに当接した状態では、弾性部材462は凸部との当接により弾性変形している。現像ローラ44表面の移動が進むと、図10(b)に示すように、凸部441aは弾性部材462のエッジ462eとの当接位置を過ぎ、続いて他の凸部列に属する凸部441bがエッジ462eとの当接位置に進んでくるが、ここで、前述したように、異なる凸部列に属する凸部の凸部延長面は重ならない。このため、凸部列のエッジ462eが先の凸部441aの頂面を離れてから次の凸部441bの頂面に当接するまでの間、いずれの凸部の頂面にも当接しない時間が存在する。この間、幅方向X(紙面に垂直な方向)の全範囲にわたって、凸部頂面とエッジ462eとが当接する箇所は存在しない。このため、現像ローラ44の回転によるエッジ462eの上下動の振幅を大きくすることができ、これによりトナー凝集体の破砕効果を高めることが可能となる。   FIG. 10 is a diagram schematically showing the movement of the edge of the elastic member. As shown in FIG. 10A, in a state where the edge 462e of the elastic member 462 is in contact with the convex portion 441a, the elastic member 462 is elastically deformed by contact with the convex portion. When the movement of the surface of the developing roller 44 proceeds, as shown in FIG. 10B, the convex portion 441a passes the contact position with the edge 462e of the elastic member 462, and subsequently the convex portion 441b belonging to another convex portion row. However, as described above, the protrusion extension surfaces of the protrusions belonging to different protrusion rows do not overlap with each other. For this reason, the time during which the edge 462e of the convex row is not in contact with the top surface of any convex portion after the edge 462e leaves the top surface of the previous convex portion 441a until it comes into contact with the top surface of the next convex portion 441b. Exists. During this time, there is no place where the top surface of the convex portion and the edge 462e abut over the entire range in the width direction X (direction perpendicular to the paper surface). For this reason, it is possible to increase the amplitude of the vertical movement of the edge 462e due to the rotation of the developing roller 44, thereby enhancing the crushing effect of the toner aggregate.

一方、前述した図7(c)に示す比較例の構成における弾性部材当接の様子を図10(c)に示すが、同図に示すように、弾性部材462のエッジ462eは、常に現像ローラ表面の凸部のいずれかの頂面に接していることになる。このため、現像ローラ44の回転によるエッジ462eの上下動の振幅は、本実施形態のものより小さくなってしまう。   On the other hand, the state of the elastic member contact in the configuration of the comparative example shown in FIG. 7C is shown in FIG. 10C. As shown in the figure, the edge 462e of the elastic member 462 is always at the developing roller. It is in contact with any top surface of the convex portion on the surface. For this reason, the amplitude of the vertical movement of the edge 462e due to the rotation of the developing roller 44 is smaller than that of this embodiment.

なお、同様の理由により、幅方向Xに沿って細く延びる規制ニップN1の周方向Yにおける寸法(ニップ幅)については、図6(b)に示す凸部の間隔L4よりも小さくするのが好ましい。このようにすると、現像ローラ44の周方向において弾性部材462は2つ以上の凸部に同時に当接することがない。弾性部材462を現像ローラ44の周方向において2つ以上の凸部に当接させると、弾性部材462を弾性変形させる圧力が分散されて、エッジ462eの上下動の振幅が小さくなる。これに対し、規制ニップ幅を凸部の間隔L4よりも小さくして弾性部材462を1つの凸部で受け止めるようにすれば、より大きな振幅を得て、高い破砕効果を挙げることが可能となる。   For the same reason, the dimension (nip width) in the circumferential direction Y of the restriction nip N1 that extends narrowly along the width direction X is preferably smaller than the interval L4 between the convex portions shown in FIG. . In this way, the elastic member 462 does not simultaneously contact two or more convex portions in the circumferential direction of the developing roller 44. When the elastic member 462 is brought into contact with two or more convex portions in the circumferential direction of the developing roller 44, the pressure for elastically deforming the elastic member 462 is dispersed, and the amplitude of the vertical movement of the edge 462e is reduced. On the other hand, if the restricting nip width is made smaller than the protrusion interval L4 and the elastic member 462 is received by one protrusion, a larger amplitude can be obtained and a high crushing effect can be obtained. .

図11は幅方向から見た現像ローラと弾性部材との当接の状態を示す図である。弾性部材462のエッジ462aが例えば図11(a)に示す凸部列の第1列を通るA−A線において現像ローラ44と当接しているとき、図11(b)に示すA−A線断面図のように、弾性部材462は第1列に属する凸部441と当接した部位が弾性変形により窪む一方、凹部442と対向する部位は凹部442に向けてせり出している。このように、幅方向(X方向)に見ると、弾性部材462のエッジ462eは凸部441との当接により窪んだ部位(例えば位置Pa)と、凹部442との間に空隙を作って凹部442側にせり出した部位(例えば位置Pb)とが交互に配置されて波打った状態となる。   FIG. 11 is a diagram illustrating a contact state between the developing roller and the elastic member as viewed from the width direction. For example, when the edge 462a of the elastic member 462 is in contact with the developing roller 44 at the AA line passing through the first row of the convex row shown in FIG. 11A, the AA line shown in FIG. As shown in the cross-sectional view, the elastic member 462 is recessed by elastic deformation at the portion that contacts the convex portion 441 belonging to the first row, while the portion facing the concave portion 442 protrudes toward the concave portion 442. In this way, when viewed in the width direction (X direction), the edge 462e of the elastic member 462 has a concave portion 442 between the concave portion 442 and the concave portion 442 formed by contact with the convex portion 441 (for example, the position Pa). The portions protruding to the 442 side (for example, the position Pb) are alternately arranged and become wavy.

現像ローラ44表面がその回転方向D4(図において上向き)に移動すると、相対的にエッジ462eと現像ローラ44表面とが当接する規制ニップはこれと反対方向(図において下向き)に移動する。エッジ462eが図11(a)に示す凸部列の第1列と第2列とのちょうど中間を通るB−B線上に移動してきたとき、図11(c)に示すように、この線上には凸部441の頂面は存在せず、凸部441と凹部442とを繋ぐ斜面443がエッジ462eと対向している。これによりエッジ462eは弾性変形から復元し現像ローラ44表面側に向かってせり出す。   When the surface of the developing roller 44 moves in the rotation direction D4 (upward in the figure), the restriction nip where the edge 462e and the surface of the developing roller 44 abut against each other moves in the opposite direction (downward in the figure). When the edge 462e has moved on the line BB passing through the middle of the first row and the second row of the convex portion row shown in FIG. 11A, as shown in FIG. The top surface of the convex portion 441 does not exist, and the slope 443 that connects the convex portion 441 and the concave portion 442 faces the edge 462e. As a result, the edge 462e is restored from elastic deformation and protrudes toward the surface of the developing roller 44.

さらにエッジ462eが図11(a)に示す第2列の凸部列上を通るC−C線上まで移動してくると、先ほど凸部441と当接して窪んでいた位置Paが凹部442と対向するようになって変形量が小さくなる一方、凹部442に対向していた位置Pbが凸部441と当接して窪むようになってくる。このように、エッジ462eの各部は、現像ローラ44の回転に伴って現像ローラ44の表面に当接したり離れたりを繰り返して周期的に上下動することになる。また、凸部441との当接状態に着目すると、現像ローラ44の凸部441と当接するエッジ462eの部位は固定的でなく、現像ローラ44の回転に伴い幅方向に順次移り変わってゆくことになる。   Further, when the edge 462e moves to the line C-C passing through the second row of convex portions shown in FIG. 11A, the position Pa that has been depressed by contacting the convex portion 441 is opposed to the concave portion 442. As a result, the amount of deformation is reduced, while the position Pb facing the concave portion 442 comes into contact with the convex portion 441 and becomes concave. As described above, each part of the edge 462e periodically moves up and down repeatedly contacting and leaving the surface of the developing roller 44 as the developing roller 44 rotates. If attention is paid to the contact state with the convex portion 441, the portion of the edge 462e that contacts the convex portion 441 of the developing roller 44 is not fixed, and is gradually changed in the width direction as the developing roller 44 rotates. Become.

以上より、この実施形態では、現像ローラ44の回転に伴って、弾性部材462のエッジ462eが局所的には細かくうねりを生じつつ、全体としては周期的な上下動を繰り返す。このように、エッジ462eを振動させながら弾性部材462を現像ローラ44表面に当接させることにより、凝集により大径化したトナーの塊が規制ニップN1を通過するのを防止する。また、エッジ462eでトナー凝集体を打撃することにより、凝集体を破砕することができる。また、凝集していないトナーに対しても衝撃を与えることにより、トナーを攪拌してその流動性をさらに高めることができる。これにより、感光体22との対向位置において十分な量のトナーを飛翔させることができ、現像性を向上させることが可能となる。さらに、弾性部材462の先端部を振動させることにより、この部分へのトナー固着を防止することができる。   As described above, in this embodiment, as the developing roller 44 rotates, the edge 462e of the elastic member 462 locally swells finely, and as a whole, periodically moves up and down repeatedly. In this way, the elastic member 462 is brought into contact with the surface of the developing roller 44 while vibrating the edge 462e, thereby preventing the lump of toner having a large diameter due to aggregation from passing through the regulation nip N1. Further, the aggregate can be crushed by hitting the toner aggregate with the edge 462e. Further, by applying an impact to non-aggregated toner, the toner can be stirred to further improve its fluidity. As a result, a sufficient amount of toner can be ejected at the position facing the photoconductor 22, and the developability can be improved. Further, the toner can be prevented from sticking to this portion by vibrating the tip of the elastic member 462.

なお、図11に示した例では、図11(c)に示すように、弾性部材462のエッジ462e全体が現像ローラ44表面から離れる瞬間が存在する。しかしながら、本発明の技術思想においては、「エッジ462e全体が現像ローラ44表面のどの凸部頂面とも当接しない瞬間」が存在すれば足り、エッジ462eが現像ローラ44表面から完全に離間することを要するものではない。   In the example shown in FIG. 11, as shown in FIG. 11C, there is a moment when the entire edge 462 e of the elastic member 462 is separated from the surface of the developing roller 44. However, in the technical idea of the present invention, it is sufficient that there is a “moment in which the entire edge 462e does not contact any top surface of the developing roller 44”, and the edge 462e is completely separated from the surface of the developing roller 44. Is not required.

図12は現像ローラと弾性部材との当接の状態の他の例を示す図である。この例では、弾性部材462のエッジ462eが図12(a)に示す第1列および第2列の凸部列のちょうど中間を通るB−B線上にあるとき、図12(c)に示すように、第1列に属する凸部441aの斜面の稜線443aと、第2列に属する凸部441bの斜面の稜線443bとがいずれも弾性部材462と当接する。一方、これより少し手前の時刻、すなわち弾性部材462のエッジ462eが図12(a)に示すA−A線上にあるとき、図12(b)に示すように、弾性部材462のエッジ462eは第1列に属する凸部441aの斜面の稜線443aのみに当接する。さらに、弾性部材462のエッジ462eが図12(a)に示すB−B線を通過した直後のC−C線上にあるときには、図12(d)に示すように、弾性部材462のエッジ462eは第2列に属する凸部441bの斜面の稜線443bのみに当接する。このようにすることで、エッジ462eのうねりはさらに細かくなる。その結果、エッジ462eが細かくうねるように振動することと、エッジ462e全体が周期的な上下動をすることとが相俟って、弾性部材462へのトナー固着を防止しながら、トナー凝集体の破砕をさらに効率よく行うことが可能となる。   FIG. 12 is a diagram illustrating another example of a state where the developing roller and the elastic member are in contact with each other. In this example, when the edge 462e of the elastic member 462 is on the BB line passing through the middle of the first row and the second row of convex portions shown in FIG. 12A, as shown in FIG. In addition, the ridgeline 443a of the slope of the convex portion 441a belonging to the first row and the ridgeline 443b of the slope of the convex portion 441b belonging to the second row both abut against the elastic member 462. On the other hand, when the time a little earlier than this, that is, when the edge 462e of the elastic member 462 is on the line AA shown in FIG. 12A, the edge 462e of the elastic member 462 is the first as shown in FIG. It contacts only the ridge line 443a of the slope of the convex portion 441a belonging to one row. Furthermore, when the edge 462e of the elastic member 462 is on the CC line immediately after passing the BB line shown in FIG. 12A, the edge 462e of the elastic member 462 is as shown in FIG. It abuts only on the ridgeline 443b of the slope of the convex portion 441b belonging to the second row. By doing so, the undulation of the edge 462e becomes even finer. As a result, the edge 462e vibrates so that it swells finely and the entire edge 462e periodically moves up and down, thereby preventing the toner agglomeration of the toner aggregate while preventing the toner from adhering to the elastic member 462. It becomes possible to perform crushing more efficiently.

次に、図9(c)に示した、現像ローラ44の凸部441と凹部442との高低差G1および凹部442における弾性部材462のエッジ462eとの間の開口高さG2をどのような値に設定すればよいかについて説明する。現像ローラ44の凸部441と凹部442との高低差G1については、1層以上のトナーを担持させる必要性から、トナーTの体積平均粒径Dave以上とするのが望ましい。すなわち次式:
G1≧Dave … (式1)
とするのが望ましい。
Next, as shown in FIG. 9C, what is the difference in height G1 between the convex portion 441 and the concave portion 442 of the developing roller 44 and the opening height G2 between the edge 462e of the elastic member 462 in the concave portion 442? A description will be given of whether it should be set. The height difference G1 between the convex portion 441 and the concave portion 442 of the developing roller 44 is preferably not less than the volume average particle diameter Dave of the toner T because it is necessary to carry one or more layers of toner. That is:
G1 ≧ Dave (Formula 1)
Is desirable.

また、トナーの粒径ばらつきを考慮して、トナーTのうち粒径が最大である最大粒径トナーの粒径以上となるように、凸部441と凹部442との高低差G1を定めてもよい。ここで、トナーの最大粒径については統計的に次のように定めることができる。すなわち、トナーTの個数基準の50%粒子径D50、その幾何標準偏差σとしたとき、最大粒径Dmを次式:
Dm=D50+3σ … (式2)
により定義することができる。このようにしておけば最大粒径Dmを超える粒径を有するトナーの比率は極めて小さい。高低差G1が小さいと、粒径の大きなトナーが凹部442に取り込まれずにいつまでも現像器内に残留したままになり、現像器内におけるトナーの粒径分布が次第に大粒径側にシフトして現像に使えなくなる。これに対し、高低差G1を最大粒径Dm以上とすると、現像器内に収容されたトナーTに含有されるトナー粒子のほとんどを凹部442に担持することが可能となり、現像器内のトナーを最後まで有効に使い切ることができる。すなわち、次式:
G1≧Dm=D50+3σ … (式3)
が成立するようにするとよい。
Further, in consideration of the particle size variation of the toner, the height difference G1 between the convex portion 441 and the concave portion 442 may be determined so as to be equal to or larger than the maximum particle size toner among the toner T. Good. Here, the maximum particle diameter of the toner can be statistically determined as follows. In other words, the maximum particle diameter Dm is expressed by the following equation, where the number standard of toner T is 50% particle diameter D50 and the geometric standard deviation σ.
Dm = D50 + 3σ (Formula 2)
Can be defined by By doing so, the ratio of toner having a particle size exceeding the maximum particle size Dm is extremely small. When the height difference G1 is small, the toner having a large particle size is not taken into the concave portion 442 and remains in the developing device indefinitely, and the particle size distribution of the toner in the developing device gradually shifts toward the large particle size. It becomes unusable. On the other hand, when the height difference G1 is greater than or equal to the maximum particle diameter Dm, most of the toner particles contained in the toner T contained in the developing device can be carried on the concave portion 442, and the toner in the developing device can be retained. It can be used up to the end effectively. That is, the following formula:
G1 ≧ Dm = D50 + 3σ (Formula 3)
Should be satisfied.

凹部442における弾性部材462のエッジ462eとの間の開口高さG2についても基本的に同様であるが、トナー凝集体の破砕効果および凹部442におけるトナーの攪拌効果を高めるためには、短期的にはエッジ462eがある程度大きく凹部442にせり出すことが望ましい。しかしながら、エッジ462eが大きくせり出して凹部442の底にまで到達してしまうと、トナーが掻き出されて十分なトナー搬送量が確保できなくなったり、凹部442でトナーが加圧されて却って凝集してしまうおそれがある。そこで、エッジ462eが最大にせり出した状態でも、凹部442の底との間に何らかの空隙が残ることが少なくとも必要である。すなわち、
G2>0 … (式4)
が最低限必要とされる。
The opening height G2 between the recess 442 and the edge 462e of the elastic member 462 is basically the same, but in order to increase the crushing effect of the toner aggregate and the stirring effect of the toner in the recess 442, it is necessary in a short time. In this case, it is desirable that the edge 462e protrudes to the concave portion 442 to a certain extent. However, if the edge 462e protrudes to reach the bottom of the concave portion 442, the toner is scraped off and a sufficient amount of toner cannot be secured, or the toner is pressurized by the concave portion 442 and aggregates instead. There is a risk that. Therefore, even when the edge 462e protrudes to the maximum, it is necessary that at least some gap remains between the bottom of the recess 442. That is,
G2> 0 (Formula 4)
Is required at a minimum.

また、十分なトナー搬送量を確保するという観点からは、開口高さG2は大きい方が望ましく、上記した凸部441と凹部442との高低差G1と同様に、
G2≧Dave … (式5)
または、
G2≧Dm … (式6)
としてもよい。ただ、開口高さG2を大きくしすぎると、凝集により大径化したトナー凝集体が凹部442に担持されることを許容することになるので、現実的には、最大でもトナー最大粒径Dmより若干大きくなる程度に留めることが望ましい。
Further, from the viewpoint of securing a sufficient toner conveyance amount, it is desirable that the opening height G2 is large. Like the height difference G1 between the convex portion 441 and the concave portion 442 described above,
G2 ≧ Dave (Formula 5)
Or
G2 ≧ Dm (Formula 6)
It is good. However, if the opening height G2 is excessively increased, the toner aggregate having a large diameter due to aggregation is allowed to be supported in the concave portion 442. Therefore, in reality, the maximum toner particle diameter Dm is greater than the maximum. It is desirable to keep it slightly larger.

図13はこの実施形態におけるトナー凝集体破砕効果を示す図である。単体では図13の実線で示す粒径分布を有するトナーを図1の画像形成装置に充填して現像ローラ44に担持されたトナーの粒径分布を測定した。その結果、現像ローラ44の回転方向において規制ニップN1よりも手前、つまり上流側の現像ローラ44表面から採取されたトナーの粒径分布は点線で示す曲線となった。この結果から、トナー単体では含まれていないような大粒径の粒子が多く担持されていることがわかる。これは、トナーが現像器内で互いに凝集して凝集体を作っているためと考えられる。一方、規制ニップN1を通過した後の現像ローラ44表面から採取されたトナーの粒径分布は、図13に一点鎖線で示すように、規制ニップ前よりも大粒径の粒子の割合が減少してピークが小粒径側にシフトし、トナー単体における分布に近いものとなった。このことから、本実施形態の規制ブレード46によるトナー凝集体の破砕が効果的に機能していることが確かめられた。   FIG. 13 is a diagram showing the toner aggregate crushing effect in this embodiment. As a single unit, the toner having the particle size distribution indicated by the solid line in FIG. 13 was filled in the image forming apparatus in FIG. 1 and the particle size distribution of the toner carried on the developing roller 44 was measured. As a result, the particle size distribution of the toner collected from the surface of the developing roller 44 before the restriction nip N1 in the rotation direction of the developing roller 44, that is, from the upstream surface of the developing roller 44 became a curve indicated by a dotted line. From this result, it can be seen that a large number of particles having a large particle size not contained in the toner alone are carried. This is presumably because the toner aggregates with each other in the developing device to form an aggregate. On the other hand, in the particle size distribution of the toner collected from the surface of the developing roller 44 after passing through the regulation nip N1, the ratio of particles having a larger particle size than before the regulation nip is reduced as shown by a one-dot chain line in FIG. As a result, the peak shifted to the small particle size side and became close to the distribution of the toner alone. From this, it was confirmed that the crushing of the toner aggregates by the regulating blade 46 of this embodiment functions effectively.

図14は現像ローラ表面構造の他の例を示す図である。上記実施形態では、各凸部441をその頂面の対角線に対し対称な形状としたが、これに代えて、凸部441を周方向に非対称な形状としてもよい。この変形例の現像ローラ144では、図14(a)に示すように、凸部1441と凹部1442とを繋ぐ斜面の勾配が、現像ローラ144の回転方向D14において凸部1441の前方と後方とで異なっている。具体的には、回転方向D14において凸部1441の前方側、つまり先に規制ニップに進入する側の斜面1444の勾配を示す角度αに比して、凸部1441の後方側、つまり後から規制ニップに進入する側の斜面1445の勾配を示す角度βの方が大きくなっている。このようにすると、次のような利点が得られる。   FIG. 14 is a view showing another example of the surface structure of the developing roller. In the above-described embodiment, each convex portion 441 has a symmetrical shape with respect to the diagonal of the top surface, but instead, the convex portion 441 may have an asymmetric shape in the circumferential direction. In the developing roller 144 of this modified example, as shown in FIG. 14A, the slope of the slope connecting the convex portion 1441 and the concave portion 1442 is between the front and rear of the convex portion 1441 in the rotation direction D14 of the developing roller 144. Is different. Specifically, in the rotational direction D14, the front side of the convex portion 1441, that is, the angle α indicating the slope of the inclined surface 1444 that first enters the regulating nip, the rear side of the convex portion 1441, that is, the rear side is regulated. The angle β indicating the gradient of the slope 1445 on the side entering the nip is larger. In this way, the following advantages can be obtained.

図14(b)に示すように、現像ローラ144の回転に伴って、弾性部材462のエッジ462eが1つの凸部列に属する凸部1441aから次の凸部列に属する凸部1441bに向けて移動するとき、先に当接している凸部1441aの後方側斜面1445aが急峻であるため、弾性変形により弾性部材462の先端に蓄積された弾性エネルギーが一気に解放されて元の形状への復元が速くなる。このことは、トナーへの打撃力を強めて破砕作用を高める効果を奏する。このように、各凸部の斜面のうち、現像ローラ回転方向において凸部の後方側の斜面については、その勾配を急峻にすることでトナー凝集体の破砕効果を高めることができる。   As shown in FIG. 14B, as the developing roller 144 rotates, the edge 462e of the elastic member 462 moves from the convex portion 1441a belonging to one convex portion row toward the convex portion 1441b belonging to the next convex portion row. When moving, since the rear slope 1445a of the convex portion 1441a that is in contact with the tip is steep, the elastic energy accumulated at the tip of the elastic member 462 is released at a stretch by elastic deformation, and the original shape is restored. Get faster. This has the effect of increasing the impact force on the toner and increasing the crushing action. As described above, among the slopes of the respective convex portions, the slope on the rear side of the convex portion in the rotation direction of the developing roller can enhance the crushing effect of the toner aggregate by making the slope steep.

一方、次に当接する凸部1441bの斜面1444bに対し、凹部に向けてせり出した弾性部材462のエッジ462eが当接し、その斜面に乗り上げるようにして先端部が弾性変形する。このとき斜面の勾配が小さければ、弾性部材462の先端は凸部1441bの頂面に向けてよりスムーズに案内され、エッジ462eが斜面1444bに衝突した際に欠けたり、現像ローラ144の回転に対して大きな抵抗となることがない。すなわち、このように現像ローラ回転方向において凸部の前方にあたる斜面については、その勾配を緩やかにすることで、弾性部材の欠けを防止するとともに、現像ローラの駆動機構(図示省略)からみた負荷トルクを軽減することができる。   On the other hand, the edge 462e of the elastic member 462 protruding toward the concave portion comes into contact with the slope 1444b of the convex portion 1441b to be contacted next, and the tip portion elastically deforms so as to ride on the slope. At this time, if the slope of the slope is small, the tip of the elastic member 462 is guided more smoothly toward the top surface of the convex portion 1441b. It does not become a big resistance. That is, with respect to the slope in front of the convex portion in the developing roller rotation direction, the slope of the slope is made gentle to prevent the elastic member from being chipped and the load torque as viewed from the developing roller driving mechanism (not shown). Can be reduced.

次に、弾性部材462のエッジ462eがなす幅方向(X方向)のラインが理想的な直線からずれている場合の効果について検討する。   Next, the effect when the line in the width direction (X direction) formed by the edge 462e of the elastic member 462 deviates from an ideal straight line will be examined.

図15は弾性部材のエッジがなすラインを示す図である。弾性部材462のエッジ462eが現像ローラ44の表面近傍においてなすラインは、図15(a)に示すように、幅方向(X方向)に沿って延びる直線E1であることが理想である。しかしながら、弾性材料により構成された弾性部材462において、このような理想的な直線状にエッジを形成することは必ずしも容易でない。すなわち、図15(b)に示すラインE2のようにX方向から若干傾いた(スキューした)ラインとなったり、ラインE3のように湾曲したり、ラインE4のように蛇行したり、さらにはこれらが組み合わさって、理想的な直線E1からずれる場合がある。このようなエッジのずれ量をどこまで許容できるかが問題となる。   FIG. 15 is a diagram illustrating a line formed by the edge of the elastic member. The line formed by the edge 462e of the elastic member 462 in the vicinity of the surface of the developing roller 44 is ideally a straight line E1 extending along the width direction (X direction) as shown in FIG. However, it is not always easy to form the edge in such an ideal straight line in the elastic member 462 made of an elastic material. That is, the line is slightly inclined (skewed) from the X direction as shown by the line E2 shown in FIG. 15B, curved as the line E3, meandering as the line E4, and the like. May deviate from the ideal straight line E1. The problem is how far the edge deviation can be tolerated.

現像ローラ44の回転中に、幅方向においてエッジ462eの全体が凸部441頂面との圧接から解放される期間を創出する、という観点から、エッジ全体が図7(a)に示す2つの凸部延長面S1およびS2の間に入り込む期間が存在すればよい。このことから、エッジ462eが描くラインの形状に関わらず、図15(c)に示すように、現像ローラ44の回転方向D4において当該ラインE5上の最も前方に位置する点Pe1と、同方向において当該ラインE5上の最も後方に位置する点Pe2との間の周方向(Y方向)における位置の差L6が、周方向(Y方向)において隣接する2つの凸部列に属する各凸部441間の周方向に沿った間隔L5よりも小さくなっていればよいことがわかる。   From the viewpoint of creating a period during which the entire edge 462e is released from the pressure contact with the top surface of the convex portion 441 in the width direction during the rotation of the developing roller 44, the entire edge has two convex portions shown in FIG. It is sufficient that there is a period of entering between the part extension surfaces S1 and S2. Therefore, regardless of the shape of the line drawn by the edge 462e, as shown in FIG. 15C, in the same direction as the point Pe1 located at the forefront on the line E5 in the rotation direction D4 of the developing roller 44, A difference in position L6 in the circumferential direction (Y direction) from the point Pe2 located on the most rearward side on the line E5 is between each convex part 441 belonging to two convex part rows adjacent in the circumferential direction (Y direction). It can be seen that it should be smaller than the distance L5 along the circumferential direction.

なお、実際問題としては、幅方向におけるあるまとまった領域でエッジ462e全体が凸部441頂面との圧接から解放される期間があれば、トナー凝集体の破砕効果を得られるので、エッジ462eの全領域で上記のような関係が成立している必要は必ずしもない。すなわち、幅方向に延びるエッジ462eがなすラインの全体に対し、所定幅(例えば数cm程度)の区間内において上記関係が成立していれば、実用的には十分なトナー凝集体破砕効果を得ることが可能である。   As an actual problem, if there is a period in which the entire edge 462e is released from the pressure contact with the top surface of the convex portion 441 in a certain region in the width direction, the effect of crushing the toner aggregate can be obtained. The above relationship does not necessarily have to be established in all areas. That is, if the above relationship is established in a section having a predetermined width (for example, about several centimeters) with respect to the entire line formed by the edge 462e extending in the width direction, a practically sufficient toner aggregate crushing effect can be obtained. It is possible.

以上のように、この実施形態では、凸部441の頂面を仮想的に幅方向に延長することで得られる凸部延長面が、幅方向において同一の凸部列に属する各凸部の間で互いに重なり合う一方、異なる凸部列に属する凸部の間では重なり合わないように、現像ローラ44表面に凸部441および凹部442を設けている。そして、規制ブレード46に設けた弾性部材462のエッジ462eを現像ローラ44表面に圧接している。そして、この状態で現像ローラ44を回転させることにより、凸部441からトナーを除去してトナーに過剰な圧力が加わらないようにし、トナーの凝集体が生成されるのを抑制する。また、弾性変形と復元とを繰り返させてエッジ462e全体を上下動させることにより、弾性部材462へのトナー固着を防止するとともに、トナーが凝集体を作ったとしてもこれを破砕することができる。そのため、この実施形態では、トナーの凝集体が生成されることに起因する現像器からのトナーの漏れや飛散、カブリ、フィルミング等の問題の発生を未然に防止することができる。   As described above, in this embodiment, the protrusion extension surface obtained by virtually extending the top surface of the protrusion 441 in the width direction is between the protrusions belonging to the same protrusion row in the width direction. The convex portions 441 and the concave portions 442 are provided on the surface of the developing roller 44 so that the convex portions belonging to different convex portion rows do not overlap with each other. The edge 462e of the elastic member 462 provided on the regulating blade 46 is in pressure contact with the surface of the developing roller 44. Then, by rotating the developing roller 44 in this state, the toner is removed from the convex portion 441 so that excessive pressure is not applied to the toner, and generation of toner aggregates is suppressed. Further, by repeating the elastic deformation and restoration, the entire edge 462e is moved up and down to prevent the toner from adhering to the elastic member 462, and even if the toner forms an aggregate, it can be crushed. Therefore, in this embodiment, it is possible to prevent the occurrence of problems such as toner leakage and scattering, fogging, and filming from the developing device due to the generation of toner aggregates.

なお、上記実施形態において使用するトナーの粒径については特に限定しないが、特に小粒径のトナーを使用する場合には得られる効果が顕著である。ここでいう「小粒径トナー」とは、例えばその体積平均粒径が5μm以下程度のものを指している。トナー粒子径が小さくなるとトナーに作用するファンデルワールス力が大きくなり、特に粒子径が5μm以下でその傾向が顕著である。このようなトナーでは、ファンデルワールス力による現像ローラ44への付着や、トナー同士の凝集が非常に起こりやすい。さらに、トナーの流動性を高めるために母粒子に添加する外添剤として例えばシリカとチタニアのように異なる種類の物質を混合したものを用いる場合には、外添剤の凝集体が核となってトナーの凝集を招く場合がある。このようなトナーを使用する装置において上記した除去処理動作を実行することによって、トナーの凝集に起因する漏れや飛散、画像欠陥等の問題を効果的に防止することが可能である。   The particle size of the toner used in the above embodiment is not particularly limited, but the effect obtained is particularly remarkable when a small particle size toner is used. “Small particle size toner” as used herein refers to a toner whose volume average particle size is about 5 μm or less, for example. As the toner particle size decreases, the van der Waals force acting on the toner increases, and this tendency is particularly noticeable when the particle size is 5 μm or less. In such a toner, adhesion to the developing roller 44 due to van der Waals force and aggregation of the toners are very likely to occur. Further, when an external additive to be added to the mother particles in order to improve the fluidity of the toner is used, for example, a mixture of different types of substances such as silica and titania, the aggregate of the external additive becomes a nucleus. May cause toner aggregation. By executing the above-described removal processing operation in an apparatus using such toner, it is possible to effectively prevent problems such as leakage, scattering, and image defects due to toner aggregation.

以上説明したように、上記実施形態においては、感光体22および現像ローラ44がそれぞれ本発明の「像担持体」および「トナー担持ローラ」として機能している。また、規制ブレード46が本発明の「規制手段」として機能しており、弾性部材462が本発明の「弾性当接体」に相当している。   As described above, in the above embodiment, the photosensitive member 22 and the developing roller 44 function as the “image carrier” and the “toner carrier roller” of the present invention, respectively. The regulating blade 46 functions as the “regulating means” of the present invention, and the elastic member 462 corresponds to the “elastic contact body” of the present invention.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の現像ローラ44の凸部441は略菱形に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば凸部を円形や三角形など他の形状となるようにしてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the convex portion 441 of the developing roller 44 of the above embodiment is formed in a substantially rhombus shape, but the present invention is not limited to this. For example, the convex portion may have another shape such as a circle or a triangle. .

また、上記実施形態の現像ローラ44は金属製の円筒であるが、これ以外の材質により形成された現像ローラを有する装置に対しても本発明を適用することが可能である。ただし、本願発明者の実験によれば、金属製あるいは非金属に金属めっきを施した現像ローラなど、表面が導電性の材料で形成された現像ローラを使用した場合に、本発明を適用した効果が顕著に現れることが確認されている。この点において、例えばゴムや樹脂製の円筒にカーボンブラックや金属微粉末などの導電性材料を分散させることによって導電性を持たせた現像ローラを備えた装置に対しても、本発明は有効である。   Further, although the developing roller 44 of the above embodiment is a metal cylinder, the present invention can also be applied to an apparatus having a developing roller formed of a material other than this. However, according to the experiments by the inventors of the present application, the effect of applying the present invention when a developing roller whose surface is formed of a conductive material such as a developing roller made of metal or non-metal is subjected to metal plating is used. Has been confirmed to appear prominently. In this respect, the present invention is also effective for an apparatus provided with a developing roller made conductive by dispersing conductive material such as carbon black or fine metal powder in a rubber or resin cylinder. is there.

また、上記実施形態における規制ブレード46は、金属製の板状部材461に樹脂製の弾性部材462を取り付けたものであるが、このような構造に限定されるものではない。例えば、金属板に樹脂コートしたものを用いることができる。また、導電性を必ずしも要しないので、全て樹脂製であってもよい。   In addition, the regulation blade 46 in the above embodiment is obtained by attaching a resin elastic member 462 to a metal plate member 461, but is not limited to such a structure. For example, a metal plate coated with a resin can be used. Moreover, since conductivity is not necessarily required, it may be entirely made of resin.

また、上記実施形態の画像形成装置は、ロータリー現像ユニット4に現像器4K等を装着したカラー画像形成装置であるが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。例えば、中間転写ベルトに沿って複数の現像器を並べたいわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置や、現像器を1個だけ備えてモノクロ画像を形成するモノクロ画像形成装置に対しても本発明を適用することが可能である。   The image forming apparatus of the above embodiment is a color image forming apparatus in which the developing device 4K and the like are mounted on the rotary developing unit 4, but the application target of the present invention is not limited to this. For example, the present invention is also applied to a so-called tandem color image forming apparatus in which a plurality of developing devices are arranged along an intermediate transfer belt, and a monochrome image forming device that includes only one developing device to form a monochrome image. Is possible.

この発明を適用した画像形成装置の一実施形態を示す図。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus in FIG. 1. 現像器の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of a developing device. 現像器の構造および現像バイアス波形を示す図。The figure which shows the structure of a developing device, and a development bias waveform. 現像ローラおよびその表面の部分拡大図を示す図。The figure which shows the image development roller and the elements on larger scale of the surface. 現像ローラ表面のさらに詳細な構造を示す平面展開図。FIG. 3 is a developed plan view showing a more detailed structure of the surface of the developing roller. 凸部の配列状態をより詳しく説明するための図。The figure for demonstrating in more detail the arrangement | sequence state of a convex part. 現像ローラと規制ブレードとの当接の状態を示す図。The figure which shows the state of contact | abutting with a developing roller and a control blade. 規制ニップ断面の拡大模式図。The expansion schematic diagram of a control nip cross section. 弾性部材のエッジの動きを模式的に示す図。The figure which shows typically a motion of the edge of an elastic member. 幅方向から見た現像ローラと弾性部材との当接の状態を示す図。The figure which shows the state of contact | abutting with the developing roller and the elastic member seen from the width direction. 現像ローラと弾性部材との当接の状態の他の例を示す図。The figure which shows the other example of the state of contact | abutting with a developing roller and an elastic member. この実施形態におけるトナー凝集体破砕効果を示す図。The figure which shows the toner aggregate crushing effect in this embodiment. 現像ローラ表面構造の他の例を示す図。The figure which shows the other example of the developing roller surface structure. 弾性部材のエッジがなすラインを示す図。The figure which shows the line which the edge of an elastic member makes.

符号の説明Explanation of symbols

22…感光体(像担持体)、 41…ハウジング、 44…現像ローラ(トナー担持ローラ)、 46…規制ブレード(規制手段)、 441…(現像ローラ表面の)凸部、 442…(現像ローラ表面の)凹部、 443…(凸部−凹部間の)斜面(側面部)、 462…弾性部材(弾性当接体)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Photosensitive body (image carrier), 41 ... Housing, 44 ... Developing roller (toner carrying roller), 46 ... Restricting blade (regulating means), 441 ... Convex part (developing roller surface), 442 ... (Developing roller surface) ) ... concave part 443 ... (between convex part and concave part) slope (side face part) 462 ... elastic member (elastic contact body)

Claims (13)

  1. 略円筒形状に形成され、その表面に帯電トナーによるトナー層を担持しながら回転するトナー担持ローラと、
    前記トナー担持ローラ表面に当接して前記トナー担持ローラ表面に担持されるトナー層を規制する規制部材と
    を備え、
    前記規制部材は、弾性体により形成されて前記トナー担持ローラの回転軸に平行な幅方向に延びるエッジ部を有する弾性当接体を備えるとともに、該エッジ部が前記トナー担持ローラ表面に圧接される一方、
    前記トナー担持ローラ表面には、該ローラの回転軸に平行な幅方向に沿って一列に配列された複数の凸部からなる凸部列が、前記幅方向に直交し前記トナー担持ローラの周面に沿った周方向に複数列設けられるとともに、前記凸部の頂面が互いに同一の円筒面の一部を成しており、しかも、
    前記凸部のそれぞれについて、当該凸部の頂面を前記幅方向に引き伸ばすことで得られる、前記円筒面の一部をなす仮想的な面を当該凸部の凸部延長面と定義したとき、同一の前記凸部列に属する前記凸部の間では前記凸部延長面同士が互いに重なり合う一方、互いに異なる前記凸部列に属する前記凸部の間では、前記凸部延長面同士が重ならない
    ことを特徴とする現像装置。
    A toner carrying roller that is formed in a substantially cylindrical shape and rotates while carrying a toner layer of charged toner on its surface;
    A regulating member that abuts the surface of the toner carrying roller and regulates the toner layer carried on the surface of the toner carrying roller;
    The restricting member includes an elastic contact body having an edge portion formed of an elastic body and extending in a width direction parallel to the rotation axis of the toner carrying roller, and the edge portion is pressed against the surface of the toner carrying roller. on the other hand,
    On the surface of the toner carrying roller, a row of convex portions formed of a plurality of convex portions arranged in a line along the width direction parallel to the rotation axis of the roller is perpendicular to the width direction and is a peripheral surface of the toner carrying roller. Are provided in a plurality of rows in the circumferential direction, and the top surfaces of the convex portions are part of the same cylindrical surface, and
    For each of the protrusions, when a virtual surface that forms part of the cylindrical surface obtained by stretching the top surface of the protrusion in the width direction is defined as the protrusion extension surface of the protrusion, The protrusion extension surfaces overlap each other between the protrusions belonging to the same protrusion row, while the protrusion extension surfaces do not overlap between the protrusions belonging to different protrusion rows. A developing device.
  2. 前記弾性当接体の前記エッジ部が前記トナー担持ローラ表面のうち前記凸部を取り囲む凹部と対向した状態では、前記エッジ部と前記凹部との間隔がゼロより大きい請求項1に記載の現像装置。   2. The developing device according to claim 1, wherein an interval between the edge portion and the concave portion is larger than zero when the edge portion of the elastic contact body faces a concave portion surrounding the convex portion on the surface of the toner carrying roller. .
  3. 前記弾性当接体の前記エッジ部が前記凹部と対向した状態では、前記エッジ部と前記凹部との間隔がトナーの体積平均粒径よりも大きい請求項2に記載の現像装置。   3. The developing device according to claim 2, wherein in a state where the edge portion of the elastic contact body faces the concave portion, a distance between the edge portion and the concave portion is larger than a volume average particle diameter of toner.
  4. 前記弾性当接体の前記エッジ部が前記凹部と対向した状態では、前記エッジ部と前記凹部との間隔がトナーの最大粒径よりも大きい請求項3に記載の現像装置。   4. The developing device according to claim 3, wherein in a state where the edge portion of the elastic contact body faces the concave portion, a distance between the edge portion and the concave portion is larger than a maximum particle diameter of toner.
  5. 前記弾性当接体の端面のうち前記トナー担持ローラの回転方向における上流側端面は、前記トナー担持ローラの表面に対し略垂直に屹立している請求項1ないし4のいずれかに記載の現像装置。   5. The developing device according to claim 1, wherein an upstream end surface in the rotation direction of the toner carrying roller among the end surfaces of the elastic abutment body stands substantially perpendicular to the surface of the toner carrying roller. .
  6. 前記弾性当接体の前記エッジ部のうち、前記トナー担持ローラの回転方向において最も前方の最先部と最も後方の最後部との間の前記周方向における位置の差が、隣接する2つの前記凸部延長面の前記周方向の間隔よりも小さい請求項1ないし5のいずれかに記載の現像装置。   Among the edge portions of the elastic contact member, the difference in position in the circumferential direction between the foremost frontmost portion and the rearmost rearmost portion in the rotation direction of the toner carrying roller is the two adjacent ones. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is smaller than the interval in the circumferential direction of the convex extension surface.
  7. 前記弾性当接体が前記トナー担持ローラに当接することにより形成される規制ニップの周方向における幅が、前記周方向に隣接する前記凸部列にそれぞれ属する2つの前記凸部の間隔よりも小さい請求項1ないし6のいずれかに記載の現像装置。   The width in the circumferential direction of the regulation nip formed by the elastic contact body coming into contact with the toner carrying roller is smaller than the interval between the two convex portions belonging to the convex row adjacent to the circumferential direction. The developing device according to claim 1.
  8. 前記周方向において隣接する2つの前記凸部列の間では、各凸部の前記幅方向における位置が互いに異なっている請求項1ないし7のいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to any one of claims 1 to 7, wherein positions of the convex portions in the width direction are different from each other between the two convex portion rows adjacent in the circumferential direction.
  9. 前記トナー担持ローラでは、前記凸部と前記凹部とを繋ぐ側面部の法線が、前記トナー担持ローラの回転軸から遠ざかる方向の成分を有している請求項1ないし8のいずれかに記載の現像装置。   9. The toner carrying roller according to claim 1, wherein a normal line of a side surface portion connecting the convex portion and the concave portion has a component in a direction away from a rotation axis of the toner carrying roller. Development device.
  10. 前記側面部の勾配は、前記トナー担持ローラの回転方向において前記凸部の後方側で該凸部の前方側よりも急峻である請求項9に記載の現像装置。   The developing device according to claim 9, wherein the gradient of the side surface portion is steeper on the rear side of the convex portion in the rotation direction of the toner carrying roller than on the front side of the convex portion.
  11. 前記トナーの体積平均粒径が5μm以下である請求項1ないし10のいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein a volume average particle diameter of the toner is 5 μm or less.
  12. 静電潜像を担持する像担持体と、
    略円筒形状に形成され、前記像担持体と対向配置されて、表面に帯電トナーによるトナー層を担持しながら回転するトナー担持ローラと、
    前記トナー担持ローラ表面に当接して前記トナー担持ローラ表面に担持されるトナー層を規制する規制部材と
    を備え、
    前記規制部材は、弾性体により形成されて前記トナー担持ローラの回転軸に平行な幅方向に延びるエッジ部を有する弾性当接体を備えるとともに、該エッジ部が前記トナー担持ローラ表面に圧接される一方、
    前記トナー担持ローラ表面には、該ローラの回転軸に平行な幅方向に沿って一列に配列された複数の凸部からなる凸部列が、前記幅方向に直交し前記トナー担持ローラの周面に沿った周方向に複数列設けられるとともに、前記凸部の頂面が互いに同一の円筒面の一部を成しており、しかも、
    前記凸部のそれぞれについて、当該凸部の頂面を前記幅方向に引き伸ばすことで得られる、前記円筒面の一部をなす仮想的な面を当該凸部の凸部延長面と定義したとき、同一の前記凸部列に属する前記凸部の間では前記凸部延長面同士が互いに重なり合う一方、互いに異なる前記凸部列に属する前記凸部の間では、前記凸部延長面同士が重ならない
    ことを特徴とする画像形成装置。
    An image carrier for carrying an electrostatic latent image;
    A toner carrying roller that is formed in a substantially cylindrical shape, is disposed opposite to the image carrier, and rotates while carrying a toner layer of charged toner on the surface;
    A regulating member that abuts the surface of the toner carrying roller and regulates the toner layer carried on the surface of the toner carrying roller;
    The restricting member includes an elastic contact body having an edge portion formed of an elastic body and extending in a width direction parallel to the rotation axis of the toner carrying roller, and the edge portion is pressed against the surface of the toner carrying roller. on the other hand,
    On the surface of the toner carrying roller, a row of convex portions formed of a plurality of convex portions arranged in a line along the width direction parallel to the rotation axis of the roller is perpendicular to the width direction and is a peripheral surface of the toner carrying roller. Are provided in a plurality of rows in the circumferential direction along the top surface of the convex portion is part of the same cylindrical surface,
    For each of the protrusions, when a virtual surface that forms part of the cylindrical surface obtained by stretching the top surface of the protrusion in the width direction is defined as the protrusion extension surface of the protrusion, While the convex extension surfaces overlap each other between the convex portions belonging to the same convex row, the convex extension surfaces do not overlap between the convex portions belonging to the different convex row. An image forming apparatus.
  13. 略円筒形状に形成され、表面に帯電トナーによるトナー層を担持しながら回転するトナー担持ローラと、静電潜像を担持する像担持体とを対向配置して、前記静電潜像をトナーにより現像する画像形成方法において、
    前記トナー担持ローラ表面に、該ローラの回転軸に平行な幅方向に沿って一列に配列されてその頂面が互いに同一の円筒面の一部を成す複数の凸部からなる凸部列を、前記幅方向に直交し前記トナー担持ローラの周面に沿った周方向に複数列設けるとともに、前記凸部のそれぞれについて、当該凸部の頂面を前記幅方向に引き伸ばすことで得られる、前記円筒面の一部をなす仮想的な面を当該凸部の凸部延長面と定義したとき、同一の前記凸部列に属する前記凸部の間では前記凸部延長面同士が互いに重なり合う一方、互いに異なる前記凸部列に属する前記凸部の間では、前記凸部延長面同士が重ならない構造とし、
    前記規制部材を、弾性体により形成されて前記トナー担持ローラの回転軸に平行な幅方向に延びるエッジ部を有する弾性当接体を備えた構造とし、
    前記エッジ部を前記トナー担持ローラ表面に圧接させて前記トナー担持ローラに担持されるトナーの量を規制しながら、該トナーにより前記像担持体に担持された静電潜像を現像する
    ことを特徴とする画像形成方法。
    A toner carrying roller that is formed in a substantially cylindrical shape and rotates while carrying a toner layer of charged toner on the surface thereof and an image carrier that carries an electrostatic latent image are disposed opposite to each other, and the electrostatic latent image is made of toner. In the image forming method to be developed,
    On the surface of the toner carrying roller, a convex row composed of a plurality of convex portions arranged in a line along a width direction parallel to the rotation axis of the roller and the top surfaces of which are part of the same cylindrical surface, The cylinder obtained by providing a plurality of rows in the circumferential direction perpendicular to the width direction and along the circumferential surface of the toner carrying roller, and for each of the projections, the top surface of the projection is extended in the width direction. When a virtual surface forming a part of the surface is defined as a convex extension surface of the convex portion, the convex extension surfaces overlap each other between the convex portions belonging to the same convex row, while Between the convex portions belonging to different convex portion rows, the convex extension surfaces do not overlap each other,
    The restricting member has a structure including an elastic contact body formed of an elastic body and having an edge portion extending in a width direction parallel to a rotation axis of the toner carrying roller,
    The electrostatic latent image carried on the image carrier is developed by the toner while the edge portion is brought into pressure contact with the surface of the toner carrier roller to regulate the amount of toner carried on the toner carrier roller. An image forming method.
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